src/MEDLoader/SauvMedConvertor.hxx

   1 // Copyright (C) 2007-2013  CEA/DEN, EDF R&D
   2 //
   3 // This library is free software; you can redistribute it and/or
   4 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   5 // License as published by the Free Software Foundation; either
   6 // version 2.1 of the License.
   7 //
   8 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
   9 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  11 // Lesser General Public License for more details.
  12 //
  13 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  14 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  15 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  16 //
  17 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  18 //
  19 // File      : SauvMedConvertor.hxx
  20 // Created   : Tue Aug 16 14:14:02 2011
  21 // Author    : Edward AGAPOV (eap)
  22 //
  23
  24 #ifndef __SauvMedConvertor_HXX__
  25 #define __SauvMedConvertor_HXX__
  26
  27 #include "InterpKernelException.hxx"
  28 #include "NormalizedUnstructuredMesh.hxx"
  29 #include "MEDCouplingRefCountObject.hxx"
  30 #include "SauvUtilities.hxx"
  31
  32 #include <vector>
  33 #include <set>
  34 #include <map>
  35 #include <list>
  36 #include <algorithm>
  37
  38 namespace ParaMEDMEM
  39 {
  40   class DataArrayDouble;
  41   class DataArrayInt;
  42   class MEDFileData;
  43   class MEDFileFields;
  44   class MEDFileFieldMultiTS;
  45   class MEDFileUMesh;
  46 }
  47
  48 namespace SauvUtilities
  49 {
  50   struct IntermediateMED;
  51
  52   // ==============================================================================
  53   typedef int                TID;  // an ID countered from 1
  54   typedef std::pair<TID,TID> Link; // a pair of node numbers
  55
  56   typedef INTERP_KERNEL::NormalizedCellType TCellType;
  57
  58   // ==============================================================================
  59   struct Node
  60   {
  61     TID    _number;
  62     size_t _coordID;
  63
  64     Node():_number(0){}
  65     bool isUsed() const { return _number != 0; }
  66   };
  67
  68   // ==============================================================================
  69   struct Cell
  70   {
  71     std::vector< Node* > _nodes;
  72     mutable bool         _reverse; // to reverse orienation of a face only
  73     mutable TID*         _sortedNodeIDs; // for comparison
  74     mutable TID          _number;
  75
  76     Cell(size_t nnNodes=0) : _nodes(nnNodes),_reverse(false),_sortedNodeIDs(0),_number(0) {}
  77     Cell(const Cell& ma);
  78     void init() const { if ( _sortedNodeIDs ) delete [] _sortedNodeIDs; _sortedNodeIDs = 0; }
  79     ~Cell() { init(); }
  80
  81     const TID* getSortedNodes() const; // creates if needed and return _sortedNodeIDs
  82     bool operator < (const Cell& ma) const;
  83     Link link(int i) const;
  84
  85   private:
  86     Cell& operator=(const Cell& ma);
  87   };
  88   std::ostream& operator << (std::ostream& os, const Cell& ma);
  89
  90   // ==============================================================================
  91   struct Group
  92   {
  93     TCellType                _cellType;
  94     std::string              _name;
  95     std::vector<const Cell*> _cells;
  96     std::vector< Group* >    _groups;    // des sous-groupes composant le Group
  97     //bool                     _isShared;  // true if any Cell was added to the mesh from other Group
  98     bool                     _isProfile; // is a field support or not
  99     std::vector<std::string> _refNames;  /* names of groups referring this one;
 100                                             _refNames is resized according to nb of references
 101                                             while reading a group (pile 1) and it is filled with
 102                                             names while reading long names (pile 27); each named
 103                                             reference is converted into a copy of the medGroup
 104                                             (issue 0021311)
 105                                          */
 106     ParaMEDMEM::DataArrayInt* _medGroup;   // result of conversion
 107     std::vector< unsigned >   _relocTable; // for _cells[i] gives its index in _medGroup
 108
 109     bool empty() const { return _cells.empty() && _groups.empty(); }
 110     int  size()  const;
 111     Group():_cellType(INTERP_KERNEL::NORM_ERROR), _isProfile(false), _medGroup(NULL) {}
 112   };
 113
 114   // ==============================================================================
 115   struct DoubleField
 116   {
 117     // a field contains several subcomponents each referring to its own support and
 118     // having several named components
 119     // ----------------------------------------------------------------------------
 120     struct _Sub_data // a subcomponent
 121     // --------------------------------
 122     {
 123       Group*                   _support;    // support
 124       std::vector<std::string> _comp_names; // component names
 125       std::vector<int>         _nb_gauss;   // nb values per element in a component
 126
 127       void setData( int nb_comp, Group* supp )
 128       { _support = supp; _comp_names.resize(nb_comp); _nb_gauss.resize(nb_comp,1); }
 129       int  nbComponents() const { return _comp_names.size(); }
 130       std::string & compName( int i_comp ) { return _comp_names[ i_comp ]; }
 131       bool isSameNbGauss() const { return *std::max_element( _nb_gauss.begin(), _nb_gauss.end() ) ==
 132           *std::min_element( _nb_gauss.begin(), _nb_gauss.end() ); }
 133       int  nbGauss() const { return _nb_gauss[0] ? _nb_gauss[0] : 1; }
 134       bool hasGauss() const { return nbGauss() > 1; }
 135     };
 136     // ----------------------------------------------------------------------------
 137     TID                      _idInFile;
 138     std::string              _name;
 139     std::string              _description; // field description
 140     std::vector< _Sub_data > _sub;
 141     Group*                   _group; /* if _group == NULL then each subcomponent makes a
 142                                         separate med field, else all subcomponents
 143                                         are converted into timestamps of one med field.
 144                                         The latter is possible only if nb of components in all subs
 145                                         is the same and supports of subcomponents do not overlap
 146                                      */
 147     std::vector< std::vector< double > > _comp_values;
 148     ParaMEDMEM::MEDFileFieldMultiTS*     _curMedField;
 149
 150     DoubleField( int nb_sub, int total_nb_comp )
 151       : _sub(nb_sub), _group(NULL), _curMedField(NULL) { _comp_values.reserve( total_nb_comp ); }
 152     ~DoubleField();
 153     std::vector< double >& addComponent( int nb_values ); // return a vector ready to fill in
 154     bool hasCommonSupport() const { return _group; } // true if there is one support for all subs
 155     bool hasSameComponentsBySupport() const;
 156
 157     bool isMultiTimeStamps() const;
 158     bool isMedCompatible(bool& sameNbGauss) const;
 159     ParaMEDMEM::TypeOfField getMedType( const int iSub=0 ) const;
 160     ParaMEDMEM::TypeOfTimeDiscretization getMedTimeDisc() const;
 161     int getNbTuples( const int iSub=0 ) const;
 162     int getNbValuesPerElement( const int iSub=0 ) const;
 163     int getNbGauss( const int iSub=0 ) const;
 164     const Group* getSupport( const int iSub=0 ) const;
 165     int setValues( double * valPtr, const int iSub, const int elemShift=0 ) const;
 166     void splitSubWithDiffNbGauss();
 167
 168     //virtual void dump(std::ostream&) const;
 169     //virtual ~DoubleField() {}
 170   };
 171   // ==============================================================================
 172   /*!
 173    * \if developper
 174    * Iterator on set of Cell's of given dimension
 175    * \endif
 176    */
 177   class CellsByDimIterator
 178   {
 179   public:
 180     CellsByDimIterator( const IntermediateMED & medi, int dim=-1); // dim=-1 - for all dimensions
 181     void init(const int  dim=-1);
 182
 183     //!< return next set of Cell's of required dimension
 184     const std::set<Cell > * nextType();
 185     //!< return dimension of Cell's returned by the last or further next()
 186     int dim(const bool last=true) const;
 187     //!< return type of Cell's returned by the last next()
 188     TCellType type() const { return TCellType( myCurType ); }
 189
 190   private:
 191     const IntermediateMED* myImed;
 192     int myCurType, myTypeEnd;
 193     int myDim;
 194   };
 195
 196   // ==============================================================================
 197   /*!
 198    * \if developper
 199    * Container of Node's. Prevents re-allocation at addition of Node's
 200    * \endif
 201    */
 202   class NodeContainer
 203   {
 204     std::vector< std::vector< Node > > _nodes;
 205   public:
 206     Node* getNode( const TID nID )
 207     {
 208       const size_t chunkSize = 1000;
 209       const size_t chunkID = (nID-1) / chunkSize;
 210       const size_t pos     = (nID-1) % chunkSize;
 211       if ( _nodes.size() < chunkID+1 )
 212       {
 213         std::vector< std::vector< Node > > newNodes(chunkID+1);
 214         for ( size_t i = 0; i < _nodes.size(); ++i )
 215           newNodes[i].swap( _nodes[i] );
 216         for ( size_t i = _nodes.size(); i < newNodes.size(); ++i )
 217           newNodes[i].resize( chunkSize );
 218         _nodes.swap( newNodes );
 219       }
 220       return & _nodes[chunkID][pos];
 221     }
 222     bool empty() const { return _nodes.empty(); }
 223     size_t size() const { return empty() ? 0 : _nodes.size() * _nodes[0].size(); }
 224     int numberNodes();
 225   };
 226
 227   // ==============================================================================
 228   /*!
 229    * \if developper
 230    * Intermediate structure used to store data read from the Sauve format file.
 231    * The structure provides functions that transform the stored data to the MED format
 232    *
 233    * The elements inserted in maillage are ordered in order to avoid duplicated elements.
 234    * \endif
 235    */
 236   struct IntermediateMED
 237   {
 238     unsigned                   _spaceDim;
 239     unsigned                   _nbNodes;
 240     NodeContainer              _points;
 241     std::vector<double>        _coords;
 242     std::vector<Group>         _groups;
 243     std::vector<DoubleField* > _nodeFields;
 244     std::vector<DoubleField* > _cellFields;
 245
 246     // IMP 0020434: mapping GIBI names to MED names
 247     std::list<nameGIBItoMED>  _listGIBItoMED_mail; // to read from table "MED_MAIL" of PILE_TABLES
 248     std::list<nameGIBItoMED>  _listGIBItoMED_cham; // to read from table "MED_CHAM" of PILE_TABLES
 249     std::list<nameGIBItoMED>  _listGIBItoMED_comp; // to read from table "MED_COMP" of PILE_TABLES
 250     std::map<int,std::string> _mapStrings;         // to read from PILE_STRINGS
 251
 252     IntermediateMED(): _spaceDim(0), _nbNodes(0) {}
 253     ~IntermediateMED();
 254
 255     Node* getNode( TID nID ) { return _points.getNode( nID ); }
 256     int getNbCellsOfType( TCellType type ) const { return _cellsByType[type].size(); }
 257     const Cell* insert(TCellType type, const Cell& ma) { return &( *_cellsByType[type].insert( ma ).first ); }
 258     ParaMEDMEM::MEDFileData* convertInMEDFileDS();
 259
 260   private:
 261
 262     ParaMEDMEM::MEDFileUMesh* makeMEDFileMesh();
 263     ParaMEDMEM::DataArrayDouble * getCoords();
 264     void setConnectivity( ParaMEDMEM::MEDFileUMesh* mesh, ParaMEDMEM::DataArrayDouble* coords );
 265     void setGroups( ParaMEDMEM::MEDFileUMesh* mesh );
 266     ParaMEDMEM::MEDFileFields * makeMEDFileFields(ParaMEDMEM::MEDFileUMesh* mesh);
 267     void setFields( SauvUtilities::DoubleField*    fld,
 268                     ParaMEDMEM::MEDFileFields*     medFields,
 269                     ParaMEDMEM::MEDFileUMesh*      mesh,
 270                     const TID                      castemID,
 271                     std::set< std::string >&       usedNames);
 272     void setTS( SauvUtilities::DoubleField*  fld,
 273                 ParaMEDMEM::DataArrayDouble* values,
 274                 ParaMEDMEM::MEDFileFields*   medFields,
 275                 ParaMEDMEM::MEDFileUMesh*    mesh,
 276                 const int                    iSub=0);
 277     void checkDataAvailability() const;
 278     void setGroupLongNames();
 279     void setFieldLongNames(std::set< std::string >& usedNames);
 280     void makeFieldNewName(std::set< std::string >&    usedNames,
 281                           SauvUtilities::DoubleField* fld );
 282     void decreaseHierarchicalDepthOfSubgroups();
 283     void eraseUselessGroups();
 284     void detectMixDimGroups();
 285     void orientElements2D();
 286     void orientElements3D();
 287     void orientFaces3D();
 288     void orientVolumes();
 289     void numberElements();
 290     bool isOnAll( const Group* grp, int & dimRel ) const;
 291     const double* nodeCoords( const Node* n ) { return &_coords[ (n->_coordID-1) * _spaceDim ]; }
 292
 293     // IntermediateMED()
 294     // { myNodesNumerated = myMaillesNumerated = myGroupsTreated = false; currentTypeMailles = 0; }
 295     // ~IntermediateMED();
 296
 297     //bool myNodesNumerated, myMaillesNumerated;
 298
 299     // mailles groupped by geom type; use insert() for filling in and
 300     // _CellsByDimIterator for exploring it
 301     //std::set<_Cell> maillage;
 302     std::set< Cell >  _cellsByType[ INTERP_KERNEL::NORM_HEXA20 + 1 ];
 303     friend class CellsByDimIterator;
 304   };
 305
 306 // ==============================================================================
 307   /*!
 308    * \brief ASCII sauve file reader
 309    */
 310   class ASCIIReader : public FileReader
 311   {
 312   public:
 313     ASCIIReader(const char* fileName);
 314     virtual ~ASCIIReader();
 315     virtual bool isASCII() const;
 316     virtual bool open();
 317     virtual bool getNextLine (char* & line, bool raiseOEF = true );
 318     virtual void initNameReading(int nbValues, int width = 8);
 319     virtual void initIntReading(int nbValues);
 320     virtual void initDoubleReading(int nbValues);
 321     virtual bool more() const;
 322     virtual void next();
 323     virtual int    getInt() const;
 324     virtual float  getFloat() const;
 325     virtual double getDouble() const;
 326     virtual std::string getName() const;
 327     int lineNb() const { return _lineNb; }
 328
 329   private:
 330
 331     bool getLine(char* & line);
 332     void init( int nbToRead, int nbPosInLine, int width, int shift = 0 );
 333
 334     // getting a line from the file
 335     int   _file;
 336     char* _start; // working buffer beginning
 337     char* _ptr;
 338     char* _eptr;
 339     int   _lineNb;
 340
 341     // line parsing
 342     int _iPos, _nbPosInLine, _width, _shift;
 343     char* _curPos;
 344   };
 345 // ==============================================================================
 346   /*!
 347    * \brief XDR (binary) sauve file reader
 348    */
 349   class XDRReader : public FileReader
 350   {
 351   public:
 352     XDRReader(const char* fileName);
 353     virtual ~XDRReader();
 354     virtual bool isASCII() const;
 355     virtual bool open();
 356     virtual bool getNextLine (char* & line, bool raiseOEF = true );
 357     virtual void initNameReading(int nbValues, int width = 8);
 358     virtual void initIntReading(int nbValues);
 359     virtual void initDoubleReading(int nbValues);
 360     virtual bool more() const;
 361     virtual void next();
 362     virtual int    getInt() const;
 363     virtual float  getFloat() const;
 364     virtual double getDouble() const;
 365     virtual std::string getName() const;
 366
 367   private:
 368
 369     void init( int nbToRead, int width = 0 );
 370
 371     FILE* _xdrs_file;
 372     void* _xdrs;
 373     int* _xdr_ivals;
 374     double* _xdr_dvals;
 375     char* _xdr_cvals;
 376     int _width;
 377     int _xdr_kind;
 378     enum
 379       {
 380         _xdr_kind_null,
 381         _xdr_kind_char,
 382         _xdr_kind_int,
 383         _xdr_kind_double
 384       };
 385   };
 386 }
 387
 388 #endif