src/MEDMEM/INTERPOLATION/MEDMEM_MappingTools.hxx

   1 #ifndef COORDONNEES_BARYCENTRIQUES_HPP
   2 #define COORDONNEES_BARYCENTRIQUES_HPP
   3
   4 #define _TEMPLATE_SPE_ template <class NUAGEMAILLE, class NUAGENOEUD, class NOEUD>
   5 #define _COORDBARYC_ Coordonnees_Barycentriques<NUAGEMAILLE,NUAGENOEUD,NOEUD,DIMENSION>
   6 #define _COORDBARY_2D_ Coordonnees_Barycentriques<NUAGEMAILLE,NUAGENOEUD,NOEUD,2>
   7 #define _COORDBARY_3D_ Coordonnees_Barycentriques<NUAGEMAILLE,NUAGENOEUD,NOEUD,3>
   8
   9 //////////////////////////////////////////////////////////////////
  10 ///                                                            ///
  11 ///                        DECLARATIONS                        ///
  12 ///                                                            ///
  13 //////////////////////////////////////////////////////////////////
  14
  15 /*********************************************************/
  16 /*                                                       */
  17 /*           Classe Coordonnees_Barycentriques           */
  18 /*                                                       */
  19 /*********************************************************/
  20
  21 // C'est la définition de la classe générique template qui n'est utilisée qu'à travers ses spécialisations
  22 // vu que le nombre de spécialisations a faire est petit (nombre de dimensions utilisée, 3 pour MED)
  23 // et vu que l'acces a ces classes doit etre rapide, car ce sont des classes de calcul
  24 // la technique de spécialisation, plus lourde, mais plus rapide, a été préférée aux techniques d'héritage
  25
  26 template <class NUAGEMAILLE, class NUAGENOEUD, class NOEUD, int DIMENSION> class Coordonnees_Barycentriques
  27 {
  28 // TEMPLATE GENERIQUE VIDE OBLIGE DE PASSER PAR UNE SPECIALISATION
  29 };
  30
  31 /*********************************************************/
  32 /*                                                       */
  33 /*                   Spécialisation 2D                   */
  34 /*                                                       */
  35 /*********************************************************/
  36
  37 _TEMPLATE_SPE_ class _COORDBARY_2D_
  38 {
  39 protected :
  40         NUAGEMAILLE * mailles;
  41         NUAGENOEUD * sommets;
  42
  43         vector<int> etat_coord_baryc;
  44         vector< vector< vector<double> > > coord_baryc;
  45
  46 public :
  47
  48         Coordonnees_Barycentriques():mailles(NULL),sommets(NULL) {}
  49         Coordonnees_Barycentriques(NUAGEMAILLE * m, NUAGENOEUD *n);
  50         ~Coordonnees_Barycentriques() {}
  51         // donne les pseudos coordonnées barycentriques de M dans ma maille de numéro global num_maille dans mailles
  52         // la pseudo coordonnées barycentrique par rapport a une face est la distance normalisée a cette face,
  53         // dans le cas d'une face triangulaire, c'est la coordonnées ba
  54         vector<double> Donne_Pseudo_Coord_Baryc(int num_maille,const NOEUD &M);
  55         vector<double> Calcule_Base_Coord_Baryc(const vector<int> &simplexe_base);
  56         vector<double> Calcule_Coord_Baryc(int num_maille, const NOEUD & M);
  57 };
  58
  59 /*********************************************************/
  60 /*                                                       */
  61 /*                   Spécialisation 3D                   */
  62 /*                                                       */
  63 /*********************************************************/
  64
  65
  66 _TEMPLATE_SPE_ class _COORDBARY_3D_
  67 {
  68 protected :
  69         NUAGEMAILLE * mailles;
  70         NUAGENOEUD * sommets;
  71
  72         vector<int> etat_coord_baryc;
  73         vector< vector< vector<double> > > coord_baryc;
  74
  75 public :
  76
  77         Coordonnees_Barycentriques():mailles(NULL),sommets(NULL) {}
  78         Coordonnees_Barycentriques(NUAGEMAILLE * m, NUAGENOEUD *n);
  79         ~Coordonnees_Barycentriques() {}
  80         vector<double> Donne_Pseudo_Coord_Baryc(int num_maille,const NOEUD &M);
  81         vector<double> Calcule_Base_Coord_Baryc(const vector<int> &simplexe_base);
  82         vector<double> Calcule_Coord_Baryc(int num_maille, const NOEUD & M);
  83 };
  84
  85 //////////////////////////////////////////////////////////////////
  86 ///                                                            ///
  87 ///                            CODE                            ///
  88 ///                                                            ///
  89 //////////////////////////////////////////////////////////////////
  90
  91 _TEMPLATE_SPE_ _COORDBARY_2D_::Coordonnees_Barycentriques(NUAGEMAILLE * m, NUAGENOEUD *n):mailles(m),sommets(n)
  92                 {
  93                 cout<<"Creation des Coordonnées Barycentriques : "<<flush;
  94                 int nbr_mailles=mailles->SIZE();
  95                 etat_coord_baryc=vector<int>(nbr_mailles,FAUX);
  96                 coord_baryc=vector< vector< vector<double> > >(nbr_mailles);
  97                 cout<<"OK ! "<<endl;
  98                 }
  99
 100 _TEMPLATE_SPE_ vector<double> _COORDBARY_2D_::Donne_Pseudo_Coord_Baryc(int num_maille,const NOEUD &M)
 101         {
 102         int i,j,nbr_faces;
 103         if (etat_coord_baryc[num_maille]==FAUX)
 104                 {
 105                 nbr_faces=(*mailles).DONNE_NBR_FACES();
 106
 107                 coord_baryc[num_maille]=vector< vector<double> >(nbr_faces);
 108
 109                 for (i=0;i<nbr_faces;i++)
 110                         {
 111                         vector<int> simplexe_base=(*mailles).DONNE_SIMPLEXE_BASE(i);
 112                         coord_baryc[num_maille][i]=Calcule_Base_Coord_Baryc(simplexe_base);
 113                         etat_coord_baryc[num_maille]=VRAI;
 114                         }
 115                 }
 116         return Calcule_Coord_Baryc(num_maille,M);
 117         }
 118
 119 _TEMPLATE_SPE_ vector<double> _COORDBARY_2D_::Calcule_Base_Coord_Baryc(const vector<int> &simplexe_base)
 120         {
 121         const vector<int> &ref=simplexe_base;
 122         vector<double> retour(3);
 123         int i,j;
 124
 125         double x0=(*sommets)[ref[0]][0];
 126         double y0=(*sommets)[ref[0]][1];
 127         double x1=(*sommets)[ref[1]][0];
 128         double y1=(*sommets)[ref[1]][1];
 129         double x2=(*sommets)[ref[2]][0];
 130         double y2=(*sommets)[ref[2]][1];
 131
 132         double delta=(x1*y2-x2*y1)+(x2*y0-x0*y2)+(x0*y1-x1*y0);
 133
 134         retour[0]=(y1-y2)/delta;
 135         retour[1]=(x2-x1)/delta;
 136         retour[2]=(x1*y2-x2*y1)/delta;
 137
 138         return retour;
 139         }
 140
 141 _TEMPLATE_SPE_ vector<double> _COORDBARY_2D_::Calcule_Coord_Baryc(int num_maille, const NOEUD & M)
 142         {
 143         int i,j;
 144         vector<double> coord_baryc_M(3,0);
 145         for (i=0;i<3;i++)
 146                 {
 147                 for (j=0;j<2;j++) coord_baryc_M[i]+=coord_baryc[num_maille][i][j]*M[j];
 148                 coord_baryc_M[i]+=coord_baryc[num_maille][i][2];
 149                 }
 150         return coord_baryc_M;
 151         }
 152
 153 _TEMPLATE_SPE_ _COORDBARY_3D_::Coordonnees_Barycentriques(NUAGEMAILLE * m, NUAGENOEUD *n):mailles(m),sommets(n)
 154                 {
 155                 cout<<"Creation des Coordonnées Barycentriques : "<<flush;
 156                 int nbr_mailles=mailles->SIZE();
 157                 etat_coord_baryc=vector<int>(nbr_mailles,FAUX);
 158                 coord_baryc=vector< vector< vector<double> > >(nbr_mailles);
 159                 cout<<"OK ! "<<endl;
 160                 }
 161
 162 _TEMPLATE_SPE_ vector<double> _COORDBARY_3D_::Donne_Pseudo_Coord_Baryc(int num_maille,const NOEUD &M)
 163         {
 164         int i,j,nbr_faces;
 165         if (etat_coord_baryc[num_maille]==FAUX)
 166                 {
 167                 nbr_faces=(*mailles)[num_maille].DONNE_NBR_FACES();
 168
 169                 coord_baryc[num_maille]=vector< vector<double> >(nbr_faces);
 170
 171                 type_retour simplexe_base;
 172
 173                 for (i=0;i<nbr_faces;i++)
 174                         {
 175                         (*mailles)[num_maille].DONNE_SIMPLEXE_BASE(i,simplexe_base);
 176                         coord_baryc[num_maille][i]=Calcule_Base_Coord_Baryc(vector<int>(&simplexe_base.quoi[0],&simplexe_base.quoi[simplexe_base.combien]));
 177                         etat_coord_baryc[num_maille]=VRAI;
 178                         }
 179                 }
 180         return Calcule_Coord_Baryc(num_maille,M);
 181         }
 182
 183
 184 _TEMPLATE_SPE_ vector<double> _COORDBARY_3D_::Calcule_Base_Coord_Baryc(const vector<int> &simplexe_base)
 185         {
 186         const vector<int> &ref=simplexe_base;
 187         vector<double> retour(4);
 188         int i,j;
 189
 190         double x0=(*sommets)[ref[0]][0];
 191         double y0=(*sommets)[ref[0]][1];
 192         double z0=(*sommets)[ref[0]][2];
 193         double x1=(*sommets)[ref[1]][0];
 194         double y1=(*sommets)[ref[1]][1];
 195         double z1=(*sommets)[ref[1]][2];
 196         double x2=(*sommets)[ref[2]][0];
 197         double y2=(*sommets)[ref[2]][1];
 198         double z2=(*sommets)[ref[2]][2];
 199         double x3=(*sommets)[ref[3]][0];
 200         double y3=(*sommets)[ref[3]][1];
 201         double z3=(*sommets)[ref[3]][2];
 202
 203         double delta1=((y2-y1)*(z3-z1)-(z2-z1)*(y3-y1));
 204         double delta2=((x3-x1)*(z2-z1)-(x2-x1)*(z3-z1));
 205         double delta3=((x2-x1)*(y3-y1)-(x3-x1)*(y2-y1));
 206
 207         double delta=delta1*(x0-x1)+delta2*(y0-y1)+delta3*(z0-z1);
 208
 209         retour[0]=delta1/delta;
 210         retour[1]=delta2/delta;
 211         retour[2]=delta3/delta;
 212         retour[3]=-(delta1*x1+delta2*y1+delta3*z1)/delta;
 213
 214         return retour;
 215         }
 216
 217 _TEMPLATE_SPE_ vector<double> _COORDBARY_3D_::Calcule_Coord_Baryc(int num_maille, const NOEUD & M)
 218         {
 219         int i,j;
 220         int nbr_faces=coord_baryc[num_maille].size();
 221         vector<double> coord_baryc_M(nbr_faces,0);
 222         for (i=0;i<nbr_faces;i++)
 223                 {
 224                 for (j=0;j<3;j++) coord_baryc_M[i]+=coord_baryc[num_maille][i][j]*M[j];
 225                 coord_baryc_M[i]+=coord_baryc[num_maille][i][3];
 226                 }
 227         return coord_baryc_M;
 228         }
 229
 230 //*/
 231
 232 #undef _TEMPLATE_SPE_
 233 // template <class NUAGEMAILLE, class NUAGENOEUD, class NOEUD, int DIMENSION>
 234 #undef _COORDBARYC_
 235 // Coordonnees_Barycentriques<NUAGEMAILLE,NUAGENOEUD,NOEUD,DIMENSION>
 236 #undef _COORDBARY_2D_
 237 // Coordonnees_Barycentriques<NUAGEMAILLE,NUAGENOEUD,NOEUD,2>
 238 #undef _COORDBARY_3D_
 239 // Coordonnees_Barycentriques<NUAGEMAILLE,NUAGENOEUD,NOEUD,3>
 240
 241 #endif