src/ParaMEDMEM/InterpolationMatrix.cxx

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   2 //
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   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 //
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  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
  20 #include "ParaMESH.hxx"
  21 #include "ParaFIELD.hxx"
  22 #include "ProcessorGroup.hxx"
  23 #include "MxN_Mapping.hxx"
  24 #include "InterpolationMatrix.hxx"
  25 #include "TranslationRotationMatrix.hxx"
  26 #include "Interpolation.hxx"
  27 #include "Interpolation1D.txx"
  28 #include "Interpolation2DCurve.hxx"
  29 #include "Interpolation2D.txx"
  30 #include "Interpolation3DSurf.hxx"
  31 #include "Interpolation3D.txx"
  32 #include "Interpolation3D2D.txx"
  33 #include "Interpolation2D1D.txx"
  34 #include "MEDCouplingUMesh.hxx"
  35 #include "MEDCouplingNormalizedUnstructuredMesh.txx"
  36 #include "InterpolationOptions.hxx"
  37 #include "NormalizedUnstructuredMesh.hxx"
  38 #include "ElementLocator.hxx"
  39
  40 #include <algorithm>
  41
  42 // class InterpolationMatrix
  43 // This class enables the storage of an interpolation matrix Wij mapping
  44 // source field Sj to target field Ti via Ti=Vi^(-1).Wij.Sj.
  45 // The matrix is built and stored on the processors belonging to the source
  46 // group.
  47
  48 using namespace std;
  49
  50 namespace ParaMEDMEM
  51 {
  52
  53   //   ====================================================================
  54   //   Creates an empty matrix structure linking two distributed supports.
  55   //   The method must be called by all processors belonging to source
  56   //   and target groups.
  57   //   param source_support local support
  58   //   param source_group processor group containing the local processors
  59   //   param target_group processor group containing the distant processors
  60   //   param method interpolation method
  61   //   ====================================================================
  62
  63   InterpolationMatrix::InterpolationMatrix(const ParaMEDMEM::ParaFIELD *source_field,
  64                                            const ProcessorGroup& source_group,
  65                                            const ProcessorGroup& target_group,
  66                                            const DECOptions& dec_options,
  67                                            const INTERP_KERNEL::InterpolationOptions& interp_options):
  68     INTERP_KERNEL::InterpolationOptions(interp_options),
  69     DECOptions(dec_options),
  70     _source_field(source_field),
  71     _source_support(source_field->getSupport()->getCellMesh()),
  72     _mapping(source_group, target_group, dec_options),
  73     _source_group(source_group),
  74     _target_group(target_group)
  75   {
  76     int nbelems = source_field->getField()->getNumberOfTuples();
  77     _row_offsets.resize(nbelems+1);
  78     _coeffs.resize(nbelems);
  79     _target_volume.resize(nbelems);
  80   }
  81
  82   InterpolationMatrix::~InterpolationMatrix()
  83   {
  84   }
  85
  86
  87   //   ======================================================================
  88   //   \brief Adds the contribution of a distant subdomain to the*
  89   //   interpolation matrix.
  90   //   The method adds contribution to the interpolation matrix.
  91   //   For each row of the matrix, elements are addded as
  92   //   a (column, coeff) pair in the _coeffs array. This column number refers
  93   //   to an element on the target side via the _col_offsets array.
  94   //   It is made of a series of (iproc, ielem) pairs.
  95   //   The number of elements per row is stored in the row_offsets array.
  96
  97   //   param distant_support local representation of the distant subdomain
  98   //   param iproc_distant id of the distant subdomain (in the distant group)
  99   //   param distant_elems mapping between the local representation of
 100   //   the subdomain and the actual elem ids on the distant subdomain
 101   //   ======================================================================
 102
 103   void InterpolationMatrix::addContribution ( MEDCouplingPointSet& distant_support,
 104                                               int iproc_distant,
 105                                               const int* distant_elems,
 106                                               const std::string& srcMeth,
 107                                               const std::string& targetMeth)
 108   {
 109     std::string interpMethod(targetMeth);
 110     interpMethod+=srcMeth;
 111     //creating the interpolator structure
 112     vector<map<int,double> > surfaces;
 113     //computation of the intersection volumes between source and target elements
 114     MEDCouplingUMesh *distant_supportC=dynamic_cast<MEDCouplingUMesh *>(&distant_support);
 115     MEDCouplingUMesh *source_supportC=dynamic_cast<MEDCouplingUMesh *>(_source_support);
 116     if ( distant_support.getMeshDimension() == -1 )
 117       {
 118         if(source_supportC->getMeshDimension()==2 && source_supportC->getSpaceDimension()==2)
 119           {
 120             MEDCouplingNormalizedUnstructuredMesh<2,2> source_mesh_wrapper(source_supportC);
 121             INTERP_KERNEL::Interpolation2D interpolation(*this);
 122             interpolation.fromIntegralUniform(source_mesh_wrapper,surfaces,srcMeth);
 123           }
 124         else if(source_supportC->getMeshDimension()==3 && source_supportC->getSpaceDimension()==3)
 125           {
 126             MEDCouplingNormalizedUnstructuredMesh<3,3> source_mesh_wrapper(source_supportC);
 127             INTERP_KERNEL::Interpolation3D interpolation(*this);
 128             interpolation.fromIntegralUniform(source_mesh_wrapper,surfaces,srcMeth);
 129           }
 130         else if(source_supportC->getMeshDimension()==2 && source_supportC->getSpaceDimension()==3)
 131           {
 132             MEDCouplingNormalizedUnstructuredMesh<3,2> source_mesh_wrapper(source_supportC);
 133             INTERP_KERNEL::Interpolation3DSurf interpolation(*this);
 134             interpolation.fromIntegralUniform(source_mesh_wrapper,surfaces,srcMeth);
 135           }
 136         else
 137           throw INTERP_KERNEL::Exception("No para interpolation available for the given mesh and space dimension of source mesh to -1D targetMesh");
 138       }
 139     else if ( source_supportC->getMeshDimension() == -1 )
 140       {
 141         if(distant_supportC->getMeshDimension()==2 && distant_supportC->getSpaceDimension()==2)
 142           {
 143             MEDCouplingNormalizedUnstructuredMesh<2,2> distant_mesh_wrapper(distant_supportC);
 144             INTERP_KERNEL::Interpolation2D interpolation(*this);
 145             interpolation.toIntegralUniform(distant_mesh_wrapper,surfaces,srcMeth);
 146           }
 147         else if(distant_supportC->getMeshDimension()==3 && distant_supportC->getSpaceDimension()==3)
 148           {
 149             MEDCouplingNormalizedUnstructuredMesh<3,3> distant_mesh_wrapper(distant_supportC);
 150             INTERP_KERNEL::Interpolation3D interpolation(*this);
 151             interpolation.toIntegralUniform(distant_mesh_wrapper,surfaces,srcMeth);
 152           }
 153         else if(distant_supportC->getMeshDimension()==2 && distant_supportC->getSpaceDimension()==3)
 154           {
 155             MEDCouplingNormalizedUnstructuredMesh<3,2> distant_mesh_wrapper(distant_supportC);
 156             INTERP_KERNEL::Interpolation3DSurf interpolation(*this);
 157             interpolation.toIntegralUniform(distant_mesh_wrapper,surfaces,srcMeth);
 158           }
 159         else
 160           throw INTERP_KERNEL::Exception("No para interpolation available for the given mesh and space dimension of distant mesh to -1D sourceMesh");
 161       }
 162     else if ( distant_support.getMeshDimension() == 2
 163               && _source_support->getMeshDimension() == 3
 164               && distant_support.getSpaceDimension() == 3 && _source_support->getSpaceDimension() == 3)
 165       {
 166         MEDCouplingNormalizedUnstructuredMesh<3,3> target_wrapper(distant_supportC);
 167         MEDCouplingNormalizedUnstructuredMesh<3,3> source_wrapper(source_supportC);
 168         INTERP_KERNEL::Interpolation3D2D interpolator (*this);
 169         interpolator.interpolateMeshes(target_wrapper,source_wrapper,surfaces,interpMethod);
 170         target_wrapper.releaseTempArrays();
 171         source_wrapper.releaseTempArrays();
 172       }
 173     else if ( distant_support.getMeshDimension() == 1
 174               && _source_support->getMeshDimension() == 2
 175               && distant_support.getSpaceDimension() == 2 && _source_support->getSpaceDimension() == 2)
 176       {
 177         MEDCouplingNormalizedUnstructuredMesh<2,2> target_wrapper(distant_supportC);
 178         MEDCouplingNormalizedUnstructuredMesh<2,2> source_wrapper(source_supportC);
 179         INTERP_KERNEL::Interpolation2D1D interpolator (*this);
 180         interpolator.interpolateMeshes(target_wrapper,source_wrapper,surfaces,interpMethod);
 181         target_wrapper.releaseTempArrays();
 182         source_wrapper.releaseTempArrays();
 183       }
 184     else if (distant_support.getMeshDimension() != _source_support->getMeshDimension())
 185       {
 186         throw INTERP_KERNEL::Exception("local and distant meshes do not have the same space and mesh dimensions");
 187       }
 188     else if( distant_support.getMeshDimension() == 1
 189              && distant_support.getSpaceDimension() == 1 )
 190       {
 191         MEDCouplingNormalizedUnstructuredMesh<1,1> target_wrapper(distant_supportC);
 192         MEDCouplingNormalizedUnstructuredMesh<1,1> source_wrapper(source_supportC);
 193
 194         INTERP_KERNEL::Interpolation1D interpolation(*this);
 195         interpolation.interpolateMeshes(target_wrapper,source_wrapper,surfaces,interpMethod);
 196         target_wrapper.releaseTempArrays();
 197         source_wrapper.releaseTempArrays();
 198       }
 199     else if( distant_support.getMeshDimension() == 1
 200              && distant_support.getSpaceDimension() == 2 )
 201       {
 202         MEDCouplingNormalizedUnstructuredMesh<2,1> target_wrapper(distant_supportC);
 203         MEDCouplingNormalizedUnstructuredMesh<2,1> source_wrapper(source_supportC);
 204
 205         INTERP_KERNEL::Interpolation2DCurve interpolation(*this);
 206         interpolation.interpolateMeshes(target_wrapper,source_wrapper,surfaces,interpMethod);
 207         target_wrapper.releaseTempArrays();
 208         source_wrapper.releaseTempArrays();
 209       }
 210     else if ( distant_support.getMeshDimension() == 2
 211               && distant_support.getSpaceDimension() == 3 )
 212       {
 213         MEDCouplingNormalizedUnstructuredMesh<3,2> target_wrapper(distant_supportC);
 214         MEDCouplingNormalizedUnstructuredMesh<3,2> source_wrapper(source_supportC);
 215
 216         INTERP_KERNEL::Interpolation3DSurf interpolator (*this);
 217         interpolator.interpolateMeshes(target_wrapper,source_wrapper,surfaces,interpMethod);
 218         target_wrapper.releaseTempArrays();
 219         source_wrapper.releaseTempArrays();
 220       }
 221     else if ( distant_support.getMeshDimension() == 2
 222               && distant_support.getSpaceDimension() == 2)
 223       {
 224         MEDCouplingNormalizedUnstructuredMesh<2,2> target_wrapper(distant_supportC);
 225         MEDCouplingNormalizedUnstructuredMesh<2,2> source_wrapper(source_supportC);
 226
 227         INTERP_KERNEL::Interpolation2D interpolator (*this);
 228         interpolator.interpolateMeshes(target_wrapper,source_wrapper,surfaces,interpMethod);
 229         target_wrapper.releaseTempArrays();
 230         source_wrapper.releaseTempArrays();
 231       }
 232     else if ( distant_support.getMeshDimension() == 3
 233               && distant_support.getSpaceDimension() == 3 )
 234       {
 235         MEDCouplingNormalizedUnstructuredMesh<3,3> target_wrapper(distant_supportC);
 236         MEDCouplingNormalizedUnstructuredMesh<3,3> source_wrapper(source_supportC);
 237
 238         INTERP_KERNEL::Interpolation3D interpolator (*this);
 239         interpolator.interpolateMeshes(target_wrapper,source_wrapper,surfaces,interpMethod);
 240         target_wrapper.releaseTempArrays();
 241         source_wrapper.releaseTempArrays();
 242       }
 243     else
 244       {
 245         throw INTERP_KERNEL::Exception("no interpolator exists for these mesh and space dimensions ");
 246       }
 247     bool needTargetSurf=isSurfaceComputationNeeded(targetMeth);
 248
 249     MEDCouplingFieldDouble *target_triangle_surf=0;
 250     if(needTargetSurf)
 251       target_triangle_surf = distant_support.getMeasureField(getMeasureAbsStatus());
 252     fillDSFromVM(iproc_distant,distant_elems,surfaces,target_triangle_surf);
 253
 254     if(needTargetSurf)
 255       target_triangle_surf->decrRef();
 256   }
 257
 258   void InterpolationMatrix::fillDSFromVM(int iproc_distant, const int* distant_elems, const std::vector< std::map<int,double> >& values, MEDCouplingFieldDouble *surf)
 259   {
 260     //loop over the elements to build the interpolation
 261     //matrix structures
 262     int source_size=values.size();
 263     for (int ielem=0; ielem < source_size; ielem++)
 264       {
 265         _row_offsets[ielem+1] += values[ielem].size();
 266         for(map<int,double>::const_iterator iter=values[ielem].begin();iter!=values[ielem].end();iter++)
 267           {
 268             int localId;
 269             if(distant_elems)
 270               localId=distant_elems[iter->first];
 271             else
 272               localId=iter->first;
 273             //locating the (iproc, itriangle) pair in the list of columns
 274             map<pair<int,int>,int >::iterator iter2 = _col_offsets.find(make_pair(iproc_distant,localId));
 275             int col_id;
 276
 277             if (iter2 == _col_offsets.end())
 278               {
 279                 //(iproc, itriangle) is not registered in the list
 280                 //of distant elements
 281                 col_id =_col_offsets.size();
 282                 _col_offsets.insert(make_pair(make_pair(iproc_distant,localId),col_id));
 283                 _mapping.addElementFromSource(iproc_distant,localId);
 284               }
 285             else
 286               {
 287                 col_id = iter2->second;
 288               }
 289             //the non zero coefficient is stored
 290             //ielem is the row,
 291             //col_id is the number of the column
 292             //iter->second is the value of the coefficient
 293             if(surf)
 294               {
 295                 double surface = surf->getIJ(iter->first,0);
 296                 _target_volume[ielem].push_back(surface);
 297               }
 298             _coeffs[ielem].push_back(make_pair(col_id,iter->second));
 299           }
 300       }
 301   }
 302
 303   void InterpolationMatrix::serializeMe(std::vector< std::vector< std::map<int,double> > >& data1, std::vector<int>& data2) const
 304   {
 305     data1.clear();
 306     data2.clear();
 307     const std::vector<std::pair<int,int> >& sendingIds=_mapping.getSendingIds();
 308     std::set<int> procsS;
 309     for(std::vector<std::pair<int,int> >::const_iterator iter1=sendingIds.begin();iter1!=sendingIds.end();iter1++)
 310       procsS.insert((*iter1).first);
 311     data1.resize(procsS.size());
 312     data2.resize(procsS.size());
 313     std::copy(procsS.begin(),procsS.end(),data2.begin());
 314     std::map<int,int> fastProcAcc;
 315     int id=0;
 316     for(std::set<int>::const_iterator iter2=procsS.begin();iter2!=procsS.end();iter2++,id++)
 317       fastProcAcc[*iter2]=id;
 318     int nbOfSrcElt=_coeffs.size();
 319     for(std::vector< std::vector< std::map<int,double> > >::iterator iter3=data1.begin();iter3!=data1.end();iter3++)
 320       (*iter3).resize(nbOfSrcElt);
 321     id=0;
 322     for(std::vector< std::vector< std::pair<int,double> > >::const_iterator iter4=_coeffs.begin();iter4!=_coeffs.end();iter4++,id++)
 323       {
 324         for(std::vector< std::pair<int,double> >::const_iterator iter5=(*iter4).begin();iter5!=(*iter4).end();iter5++)
 325           {
 326             const std::pair<int,int>& elt=sendingIds[(*iter5).first];
 327             data1[fastProcAcc[elt.first]][id][elt.second]=(*iter5).second;
 328           }
 329       }
 330   }
 331
 332   void InterpolationMatrix::initialize()
 333   {
 334     int lgth=_coeffs.size();
 335     _row_offsets.clear(); _row_offsets.resize(lgth+1);
 336     _coeffs.clear(); _coeffs.resize(lgth);
 337     _target_volume.clear(); _target_volume.resize(lgth);
 338     _col_offsets.clear();
 339     _mapping.initialize();
 340   }
 341
 342   void InterpolationMatrix::finishContributionW(ElementLocator& elementLocator)
 343   {
 344     NatureOfField nature=elementLocator.getLocalNature();
 345     switch(nature)
 346       {
 347       case ConservativeVolumic:
 348         computeConservVolDenoW(elementLocator);
 349         break;
 350       case Integral:
 351         {
 352           if(!elementLocator.isM1DCorr())
 353             computeIntegralDenoW(elementLocator);
 354           else
 355             computeGlobConstraintDenoW(elementLocator);
 356           break;
 357         }
 358       case IntegralGlobConstraint:
 359         computeGlobConstraintDenoW(elementLocator);
 360         break;
 361       case RevIntegral:
 362         {
 363           if(!elementLocator.isM1DCorr())
 364             computeRevIntegralDenoW(elementLocator);
 365           else
 366             computeConservVolDenoW(elementLocator);
 367           break;
 368         }
 369       default:
 370         throw INTERP_KERNEL::Exception("Not recognized nature of field. Change nature of Field.");
 371         break;
 372       }
 373   }
 374
 375   void InterpolationMatrix::finishContributionL(ElementLocator& elementLocator)
 376   {
 377     NatureOfField nature=elementLocator.getLocalNature();
 378     switch(nature)
 379       {
 380       case ConservativeVolumic:
 381         computeConservVolDenoL(elementLocator);
 382         break;
 383       case Integral:
 384         {
 385           if(!elementLocator.isM1DCorr())
 386             computeIntegralDenoL(elementLocator);
 387           else
 388             computeConservVolDenoL(elementLocator);
 389           break;
 390         }
 391       case IntegralGlobConstraint:
 392         //this is not a bug doing like ConservativeVolumic
 393         computeConservVolDenoL(elementLocator);
 394         break;
 395       case RevIntegral:
 396         {
 397           if(!elementLocator.isM1DCorr())
 398             computeRevIntegralDenoL(elementLocator);
 399           else
 400             computeConservVolDenoL(elementLocator);
 401           break;
 402         }
 403       default:
 404         throw INTERP_KERNEL::Exception("Not recognized nature of field. Change nature of Field.");
 405         break;
 406       }
 407   }
 408
 409   void InterpolationMatrix::computeConservVolDenoW(ElementLocator& elementLocator)
 410   {
 411     computeGlobalColSum(_deno_reverse_multiply);
 412     computeGlobalRowSum(elementLocator,_deno_multiply,_deno_reverse_multiply);
 413   }
 414
 415   void InterpolationMatrix::computeConservVolDenoL(ElementLocator& elementLocator)
 416   {
 417     int pol1=elementLocator.sendPolicyToWorkingSideL();
 418     if(pol1==ElementLocator::NO_POST_TREATMENT_POLICY)
 419       {
 420         elementLocator.recvFromWorkingSideL();
 421         elementLocator.sendToWorkingSideL();
 422       }
 423     else if(ElementLocator::CUMULATIVE_POLICY)
 424       {
 425         //ask for lazy side to deduce ids eventually missing on working side and to send it back.
 426         elementLocator.recvLocalIdsFromWorkingSideL();
 427         elementLocator.sendCandidatesGlobalIdsToWorkingSideL();
 428         elementLocator.recvCandidatesForAddElementsL();
 429         elementLocator.sendAddElementsToWorkingSideL();
 430         //Working side has updated its eventually missing ids updates its global ids with lazy side procs contribution
 431         elementLocator.recvLocalIdsFromWorkingSideL();
 432         elementLocator.sendGlobalIdsToWorkingSideL();
 433         //like no post treatment
 434         elementLocator.recvFromWorkingSideL();
 435         elementLocator.sendToWorkingSideL();
 436       }
 437     else
 438       throw INTERP_KERNEL::Exception("Not managed policy detected on lazy side : not implemented !");
 439   }
 440
 441   void InterpolationMatrix::computeIntegralDenoW(ElementLocator& elementLocator)
 442   {
 443     MEDCouplingFieldDouble *source_triangle_surf = _source_support->getMeasureField(getMeasureAbsStatus());
 444     _deno_multiply.resize(_coeffs.size());
 445     vector<vector<double> >::iterator iter6=_deno_multiply.begin();
 446     const double *values=source_triangle_surf->getArray()->getConstPointer();
 447     for(vector<vector<pair<int,double> > >::const_iterator iter4=_coeffs.begin();iter4!=_coeffs.end();iter4++,iter6++,values++)
 448       {
 449         (*iter6).resize((*iter4).size());
 450         std::fill((*iter6).begin(),(*iter6).end(),*values);
 451       }
 452     source_triangle_surf->decrRef();
 453     _deno_reverse_multiply=_target_volume;
 454   }
 455
 456   void InterpolationMatrix::computeRevIntegralDenoW(ElementLocator& elementLocator)
 457   {
 458     _deno_multiply=_target_volume;
 459     MEDCouplingFieldDouble *source_triangle_surf = _source_support->getMeasureField(getMeasureAbsStatus());
 460     _deno_reverse_multiply.resize(_coeffs.size());
 461     vector<vector<double> >::iterator iter6=_deno_reverse_multiply.begin();
 462     const double *values=source_triangle_surf->getArray()->getConstPointer();
 463     for(vector<vector<pair<int,double> > >::const_iterator iter4=_coeffs.begin();iter4!=_coeffs.end();iter4++,iter6++,values++)
 464       {
 465         (*iter6).resize((*iter4).size());
 466         std::fill((*iter6).begin(),(*iter6).end(),*values);
 467       }
 468     source_triangle_surf->decrRef();
 469   }
 470
 471   /*!
 472    * Nothing to do because surface computation is on working side.
 473    */
 474   void InterpolationMatrix::computeIntegralDenoL(ElementLocator& elementLocator)
 475   {
 476   }
 477
 478   /*!
 479    * Nothing to do because surface computation is on working side.
 480    */
 481   void InterpolationMatrix::computeRevIntegralDenoL(ElementLocator& elementLocator)
 482   {
 483   }
 484
 485
 486   void InterpolationMatrix::computeGlobConstraintDenoW(ElementLocator& elementLocator)
 487   {
 488     computeGlobalColSum(_deno_multiply);
 489     computeGlobalRowSum(elementLocator,_deno_reverse_multiply,_deno_multiply);
 490   }
 491
 492   void InterpolationMatrix::computeGlobalRowSum(ElementLocator& elementLocator, std::vector<std::vector<double> >& denoStrorage, std::vector<std::vector<double> >& denoStrorageInv)
 493   {
 494     //stores id in distant procs sorted by lazy procs connected with
 495     vector< vector<int> > rowsPartialSumI;
 496     //stores for each lazy procs connected with, if global info is available and if it's the case the policy
 497     vector<int> policyPartial;
 498     //stores the corresponding values.
 499     vector< vector<double> > rowsPartialSumD;
 500     elementLocator.recvPolicyFromLazySideW(policyPartial);
 501     int pol1=mergePolicies(policyPartial);
 502     if(pol1==ElementLocator::NO_POST_TREATMENT_POLICY)
 503       {
 504         computeLocalRowSum(elementLocator.getDistantProcIds(),rowsPartialSumI,rowsPartialSumD);
 505         elementLocator.sendSumToLazySideW(rowsPartialSumI,rowsPartialSumD);
 506         elementLocator.recvSumFromLazySideW(rowsPartialSumD);
 507       }
 508     else if(pol1==ElementLocator::CUMULATIVE_POLICY)
 509       {
 510         //updateWithNewAdditionnalElements(addingElements);
 511         //stores for each lazy procs connected with, the ids in global mode if it exists (regarding policyPartial). This array has exactly the size of  rowsPartialSumI,
 512         //if policyPartial has CUMALATIVE_POLICY in each.
 513         vector< vector<int> > globalIdsPartial;
 514         computeLocalRowSum(elementLocator.getDistantProcIds(),rowsPartialSumI,rowsPartialSumD);
 515         elementLocator.sendLocalIdsToLazyProcsW(rowsPartialSumI);
 516         elementLocator.recvCandidatesGlobalIdsFromLazyProcsW(globalIdsPartial);
 517         std::vector< std::vector<int> > addingElements;
 518         findAdditionnalElements(elementLocator,addingElements,rowsPartialSumI,globalIdsPartial);
 519         addGhostElements(elementLocator.getDistantProcIds(),addingElements);
 520         rowsPartialSumI.clear();
 521         globalIdsPartial.clear();
 522         computeLocalRowSum(elementLocator.getDistantProcIds(),rowsPartialSumI,rowsPartialSumD);
 523         elementLocator.sendLocalIdsToLazyProcsW(rowsPartialSumI);
 524         elementLocator.recvGlobalIdsFromLazyProcsW(rowsPartialSumI,globalIdsPartial);
 525         //
 526         elementLocator.sendSumToLazySideW(rowsPartialSumI,rowsPartialSumD);
 527         elementLocator.recvSumFromLazySideW(rowsPartialSumD);
 528         mergeRowSum3(globalIdsPartial,rowsPartialSumD);
 529         mergeCoeffs(elementLocator.getDistantProcIds(),rowsPartialSumI,globalIdsPartial,denoStrorageInv);
 530       }
 531     else
 532       throw INTERP_KERNEL::Exception("Not managed policy detected : not implemented !");
 533     divideByGlobalRowSum(elementLocator.getDistantProcIds(),rowsPartialSumI,rowsPartialSumD,denoStrorage);
 534   }
 535
 536   /*!
 537    * @param distantProcs in parameter that indicates which lazy procs are concerned.
 538    * @param resPerProcI out parameter that must be cleared before calling this method. The size of 1st dimension is equal to the size of 'distantProcs'.
 539    *                    It contains the element ids (2nd dimension) of the corresponding lazy proc.
 540    * @param  resPerProcD out parameter with the same format than 'resPerProcI'. It contains corresponding sum values.
 541    */
 542   void InterpolationMatrix::computeLocalRowSum(const std::vector<int>& distantProcs, std::vector<std::vector<int> >& resPerProcI,
 543                                                std::vector<std::vector<double> >& resPerProcD) const
 544   {
 545     resPerProcI.resize(distantProcs.size());
 546     resPerProcD.resize(distantProcs.size());
 547     std::vector<double> res(_col_offsets.size());
 548     for(vector<vector<pair<int,double> > >::const_iterator iter=_coeffs.begin();iter!=_coeffs.end();iter++)
 549       for(vector<pair<int,double> >::const_iterator iter3=(*iter).begin();iter3!=(*iter).end();iter3++)
 550         res[(*iter3).first]+=(*iter3).second;
 551     set<int> procsSet;
 552     int id=-1;
 553     const vector<std::pair<int,int> >& mapping=_mapping.getSendingIds();
 554     for(vector<std::pair<int,int> >::const_iterator iter2=mapping.begin();iter2!=mapping.end();iter2++)
 555       {
 556         std::pair<set<int>::iterator,bool> isIns=procsSet.insert((*iter2).first);
 557         if(isIns.second)
 558           id=std::find(distantProcs.begin(),distantProcs.end(),(*iter2).first)-distantProcs.begin();
 559         resPerProcI[id].push_back((*iter2).second);
 560         resPerProcD[id].push_back(res[iter2-mapping.begin()]);
 561       }
 562   }
 563
 564   /*!
 565    * This method is only usable when CUMULATIVE_POLICY detected. This method finds elements ids (typically nodes) lazy side that
 566    * are not present in columns of 'this' and that should regarding cumulative merge of elements regarding their global ids.
 567    */
 568   void InterpolationMatrix::findAdditionnalElements(ElementLocator& elementLocator, std::vector<std::vector<int> >& elementsToAdd,
 569                                                     const std::vector<std::vector<int> >& resPerProcI, const std::vector<std::vector<int> >& globalIdsPartial)
 570   {
 571     std::set<int> globalIds;
 572     int nbLazyProcs=globalIdsPartial.size();
 573     for(int i=0;i<nbLazyProcs;i++)
 574       globalIds.insert(globalIdsPartial[i].begin(),globalIdsPartial[i].end());
 575     std::vector<int> tmp(globalIds.size());
 576     std::copy(globalIds.begin(),globalIds.end(),tmp.begin());
 577     globalIds.clear();
 578     elementLocator.sendCandidatesForAddElementsW(tmp);
 579     elementLocator.recvAddElementsFromLazyProcsW(elementsToAdd);
 580   }
 581
 582   void InterpolationMatrix::addGhostElements(const std::vector<int>& distantProcs, const std::vector<std::vector<int> >& elementsToAdd)
 583   {
 584     std::vector< std::vector< std::map<int,double> > > data1;
 585     std::vector<int> data2;
 586     serializeMe(data1,data2);
 587     initialize();
 588     int nbOfDistProcs=distantProcs.size();
 589     for(int i=0;i<nbOfDistProcs;i++)
 590       {
 591         int procId=distantProcs[i];
 592         const std::vector<int>& eltsForThisProc=elementsToAdd[i];
 593         if(!eltsForThisProc.empty())
 594           {
 595             std::vector<int>::iterator iter1=std::find(data2.begin(),data2.end(),procId);
 596             std::map<int,double> *toFeed=0;
 597             if(iter1!=data2.end())
 598               {//to test
 599                 int rank=iter1-data2.begin();
 600                 toFeed=&(data1[rank].back());
 601               }
 602             else
 603               {
 604                 iter1=std::lower_bound(data2.begin(),data2.end(),procId);
 605                 int rank=iter1-data2.begin();
 606                 data2.insert(iter1,procId);
 607                 std::vector< std::map<int,double> > tmp(data1.front().size());
 608                 data1.insert(data1.begin()+rank,tmp);
 609                 toFeed=&(data1[rank].back());
 610               }
 611             for(std::vector<int>::const_iterator iter2=eltsForThisProc.begin();iter2!=eltsForThisProc.end();iter2++)
 612               (*toFeed)[*iter2]=0.;
 613           }
 614       }
 615     //
 616     nbOfDistProcs=data2.size();
 617     for(int j=0;j<nbOfDistProcs;j++)
 618       fillDSFromVM(data2[j],0,data1[j],0);
 619   }
 620
 621   int InterpolationMatrix::mergePolicies(const std::vector<int>& policyPartial)
 622   {
 623     if(policyPartial.empty())
 624       return ElementLocator::NO_POST_TREATMENT_POLICY;
 625     int ref=policyPartial[0];
 626      std::vector<int>::const_iterator iter1=std::find_if(policyPartial.begin(),policyPartial.end(),std::bind2nd(std::not_equal_to<int>(),ref));
 627     if(iter1!=policyPartial.end())
 628       {
 629         std::ostringstream msg; msg << "Incompatible policies between lazy procs each other : proc # " << iter1-policyPartial.begin();
 630         throw INTERP_KERNEL::Exception(msg.str().c_str());
 631       }
 632     return ref;
 633   }
 634
 635   /*!
 636    * This method introduce global ids aspects in computed 'rowsPartialSumD'.
 637    * As precondition rowsPartialSumD.size()==policyPartial.size()==globalIdsPartial.size(). Foreach i in [0;rowsPartialSumD.size() ) rowsPartialSumD[i].size()==globalIdsPartial[i].size()
 638    * @param rowsPartialSumD : in parameter, Partial row sum computed for each lazy procs connected with.
 639    * @param rowsPartialSumI : in parameter, Corresponding local ids for each lazy procs connected with.
 640    * @param globalIdsPartial : in parameter, the global numbering, of elements connected with.
 641    * @param globalIdsLazySideInteraction : out parameter, constituted from all global ids of lazy procs connected with.
 642    * @para sumCorresponding : out parameter, relative to 'globalIdsLazySideInteraction'
 643    */
 644   void InterpolationMatrix::mergeRowSum(const std::vector< std::vector<double> >& rowsPartialSumD, const std::vector< std::vector<int> >& globalIdsPartial,
 645                                         std::vector<int>& globalIdsLazySideInteraction, std::vector<double>& sumCorresponding)
 646   {
 647     std::map<int,double> sumToReturn;
 648     int nbLazyProcs=rowsPartialSumD.size();
 649     for(int i=0;i<nbLazyProcs;i++)
 650       {
 651         const std::vector<double>& rowSumOfP=rowsPartialSumD[i];
 652         const std::vector<int>& globalIdsOfP=globalIdsPartial[i];
 653         std::vector<double>::const_iterator iter1=rowSumOfP.begin();
 654         std::vector<int>::const_iterator iter2=globalIdsOfP.begin();
 655         for(;iter1!=rowSumOfP.end();iter1++,iter2++)
 656           sumToReturn[*iter2]+=*iter1;
 657       }
 658     //
 659     int lgth=sumToReturn.size();
 660     globalIdsLazySideInteraction.resize(lgth);
 661     sumCorresponding.resize(lgth);
 662     std::vector<int>::iterator iter3=globalIdsLazySideInteraction.begin();
 663     std::vector<double>::iterator iter4=sumCorresponding.begin();
 664     for(std::map<int,double>::const_iterator iter5=sumToReturn.begin();iter5!=sumToReturn.end();iter5++,iter3++,iter4++)
 665       {
 666         *iter3=(*iter5).first;
 667         *iter4=(*iter5).second;
 668       }
 669   }
 670
 671   /*!
 672    * This method simply reorganize the result contained in 'sumCorresponding' computed by lazy side into 'rowsPartialSumD' with help of 'globalIdsPartial' and 'globalIdsLazySideInteraction'
 673    *
 674    * @param globalIdsPartial : in parameter, global ids sorted by lazy procs
 675    * @param rowsPartialSumD : in/out parameter, with exactly the same size as 'globalIdsPartial'
 676    * @param globalIdsLazySideInteraction : in parameter that represents ALL the global ids of every lazy procs in interaction
 677    * @param sumCorresponding : in parameter with same size as 'globalIdsLazySideInteraction' that stores the corresponding sum of 'globalIdsLazySideInteraction'
 678    */
 679   void InterpolationMatrix::mergeRowSum2(const std::vector< std::vector<int> >& globalIdsPartial, std::vector< std::vector<double> >& rowsPartialSumD,
 680                                          const std::vector<int>& globalIdsLazySideInteraction, const std::vector<double>& sumCorresponding)
 681   {
 682     std::map<int,double> acc;
 683     std::vector<int>::const_iterator iter1=globalIdsLazySideInteraction.begin();
 684     std::vector<double>::const_iterator iter2=sumCorresponding.begin();
 685     for(;iter1!=globalIdsLazySideInteraction.end();iter1++,iter2++)
 686       acc[*iter1]=*iter2;
 687     //
 688     int nbLazyProcs=globalIdsPartial.size();
 689     for(int i=0;i<nbLazyProcs;i++)
 690       {
 691         const std::vector<int>& tmp1=globalIdsPartial[i];
 692         std::vector<double>& tmp2=rowsPartialSumD[i];
 693         std::vector<int>::const_iterator iter3=tmp1.begin();
 694         std::vector<double>::iterator iter4=tmp2.begin();
 695         for(;iter3!=tmp1.end();iter3++,iter4++)
 696           *iter4=acc[*iter3];
 697       }
 698   }
 699
 700   void InterpolationMatrix::mergeRowSum3(const std::vector< std::vector<int> >& globalIdsPartial, std::vector< std::vector<double> >& rowsPartialSumD)
 701   {
 702     std::map<int,double> sum;
 703     std::vector< std::vector<int> >::const_iterator iter1=globalIdsPartial.begin();
 704     std::vector< std::vector<double> >::iterator iter2=rowsPartialSumD.begin();
 705     for(;iter1!=globalIdsPartial.end();iter1++,iter2++)
 706       {
 707         std::vector<int>::const_iterator iter3=(*iter1).begin();
 708         std::vector<double>::const_iterator iter4=(*iter2).begin();
 709         for(;iter3!=(*iter1).end();iter3++,iter4++)
 710           sum[*iter3]+=*iter4;
 711       }
 712     iter2=rowsPartialSumD.begin();
 713     for(iter1=globalIdsPartial.begin();iter1!=globalIdsPartial.end();iter1++,iter2++)
 714       {
 715         std::vector<int>::const_iterator iter3=(*iter1).begin();
 716         std::vector<double>::iterator iter4=(*iter2).begin();
 717         for(;iter3!=(*iter1).end();iter3++,iter4++)
 718           *iter4=sum[*iter3];
 719       }
 720   }
 721
 722   /*!
 723    * This method updates this->_coeffs attribute in order to take into account hidden (because having the same global number) similar nodes in _coeffs array.
 724    * If in this->_coeffs two distant element id have the same global id their values will be replaced for each by the sum of the two.
 725    * @param procsInInteraction input parameter : specifies the procId in absolute of distant lazy procs in interaction with
 726    * @param rowsPartialSumI input parameter : local ids of distant lazy procs elements in interaction with
 727    * @param globalIdsPartial input parameter : global ids of distant lazy procs elements in interaction with
 728    */
 729   void InterpolationMatrix::mergeCoeffs(const std::vector<int>& procsInInteraction, const std::vector< std::vector<int> >& rowsPartialSumI,
 730                                         const std::vector<std::vector<int> >& globalIdsPartial, std::vector<std::vector<double> >& denoStrorageInv)
 731   {
 732     //preparing fast access structures
 733     std::map<int,int> procT;
 734     int localProcId=0;
 735     for(std::vector<int>::const_iterator iter1=procsInInteraction.begin();iter1!=procsInInteraction.end();iter1++,localProcId++)
 736       procT[*iter1]=localProcId;
 737     int size=procsInInteraction.size();
 738     std::vector<std::map<int,int> > localToGlobal(size);
 739     for(int i=0;i<size;i++)
 740       {
 741         std::map<int,int>& myLocalToGlobal=localToGlobal[i];
 742         const std::vector<int>& locals=rowsPartialSumI[i];
 743         const std::vector<int>& globals=globalIdsPartial[i];
 744         std::vector<int>::const_iterator iter3=locals.begin();
 745         std::vector<int>::const_iterator iter4=globals.begin();
 746         for(;iter3!=locals.end();iter3++,iter4++)
 747           myLocalToGlobal[*iter3]=*iter4;
 748       }
 749     //
 750     const vector<std::pair<int,int> >& mapping=_mapping.getSendingIds();
 751     std::map<int,double> globalIdVal;
 752     //accumulate for same global id on lazy part.
 753     for(vector<vector<pair<int,double> > >::iterator iter1=_coeffs.begin();iter1!=_coeffs.end();iter1++)
 754       for(vector<pair<int,double> >::iterator iter2=(*iter1).begin();iter2!=(*iter1).end();iter2++)
 755         {
 756           const std::pair<int,int>& distantLocalLazyId=mapping[(*iter2).first];
 757           int localLazyProcId=procT[distantLocalLazyId.first];
 758           int globalDistantLazyId=localToGlobal[localLazyProcId][distantLocalLazyId.second];
 759           globalIdVal[globalDistantLazyId]+=(*iter2).second;
 760         }
 761     //perform merge
 762     std::vector<std::vector<double> >::iterator iter3=denoStrorageInv.begin();
 763     for(vector<vector<pair<int,double> > >::iterator iter1=_coeffs.begin();iter1!=_coeffs.end();iter1++,iter3++)
 764       {
 765         double val=(*iter3).back();
 766         (*iter3).resize((*iter1).size());
 767         std::vector<double>::iterator iter4=(*iter3).begin();
 768         for(vector<pair<int,double> >::iterator iter2=(*iter1).begin();iter2!=(*iter1).end();iter2++,iter4++)
 769           {
 770             const std::pair<int,int>& distantLocalLazyId=mapping[(*iter2).first];
 771             int localLazyProcId=procT[distantLocalLazyId.first];
 772             int globalDistantLazyId=localToGlobal[localLazyProcId][distantLocalLazyId.second];
 773             double newVal=globalIdVal[globalDistantLazyId];
 774             if((*iter2).second!=0.)
 775               (*iter4)=val*newVal/(*iter2).second;
 776             else
 777               (*iter4)=std::numeric_limits<double>::max();
 778             (*iter2).second=newVal;
 779           }
 780       }
 781   }
 782
 783   void InterpolationMatrix::divideByGlobalRowSum(const std::vector<int>& distantProcs, const std::vector<std::vector<int> >& resPerProcI,
 784                                                  const std::vector<std::vector<double> >& resPerProcD, std::vector<std::vector<double> >& deno)
 785   {
 786     map<int,double> fastSums;
 787     int procId=0;
 788     for(vector<int>::const_iterator iter1=distantProcs.begin();iter1!=distantProcs.end();iter1++,procId++)
 789       {
 790         const std::vector<int>& currentProcI=resPerProcI[procId];
 791         const std::vector<double>& currentProcD=resPerProcD[procId];
 792         vector<double>::const_iterator iter3=currentProcD.begin();
 793         for(vector<int>::const_iterator iter2=currentProcI.begin();iter2!=currentProcI.end();iter2++,iter3++)
 794           fastSums[_col_offsets[std::make_pair(*iter1,*iter2)]]=*iter3;
 795       }
 796     deno.resize(_coeffs.size());
 797     vector<vector<double> >::iterator iter6=deno.begin();
 798     for(vector<vector<pair<int,double> > >::const_iterator iter4=_coeffs.begin();iter4!=_coeffs.end();iter4++,iter6++)
 799       {
 800         (*iter6).resize((*iter4).size());
 801         vector<double>::iterator iter7=(*iter6).begin();
 802         for(vector<pair<int,double> >::const_iterator iter5=(*iter4).begin();iter5!=(*iter4).end();iter5++,iter7++)
 803           *iter7=fastSums[(*iter5).first];
 804       }
 805   }
 806
 807   void InterpolationMatrix::computeGlobalColSum(std::vector<std::vector<double> >& denoStrorage)
 808   {
 809     denoStrorage.resize(_coeffs.size());
 810     vector<vector<double> >::iterator iter2=denoStrorage.begin();
 811     for(vector<vector<pair<int,double> > >::const_iterator iter1=_coeffs.begin();iter1!=_coeffs.end();iter1++,iter2++)
 812       {
 813         (*iter2).resize((*iter1).size());
 814         double sumOfCurrentRow=0.;
 815         for(vector<pair<int,double> >::const_iterator iter3=(*iter1).begin();iter3!=(*iter1).end();iter3++)
 816           sumOfCurrentRow+=(*iter3).second;
 817         std::fill((*iter2).begin(),(*iter2).end(),sumOfCurrentRow);
 818       }
 819   }
 820
 821   void InterpolationMatrix::resizeGlobalColSum(std::vector<std::vector<double> >& denoStrorage)
 822   {
 823     vector<vector<double> >::iterator iter2=denoStrorage.begin();
 824     for(vector<vector<pair<int,double> > >::const_iterator iter1=_coeffs.begin();iter1!=_coeffs.end();iter1++,iter2++)
 825       {
 826         double val=(*iter2).back();
 827         (*iter2).resize((*iter1).size());
 828         std::fill((*iter2).begin(),(*iter2).end(),val);
 829       }
 830   }
 831
 832   // ==================================================================
 833   // The call to this method updates the arrays on the target side
 834   //   so that they know which amount of data from which processor they
 835   //   should expect.
 836   //   That call makes actual interpolations via multiply method
 837   //   available.
 838   // ==================================================================
 839
 840   void InterpolationMatrix::prepare()
 841   {
 842     int nbelems = _source_field->getField()->getNumberOfTuples();
 843     for (int ielem=0; ielem < nbelems; ielem++)
 844       {
 845         _row_offsets[ielem+1]+=_row_offsets[ielem];
 846       }
 847     _mapping.prepareSendRecv();
 848   }
 849
 850
 851   //   =======================================================================
 852   //   brief performs t=Ws, where t is the target field, s is the source field
 853
 854   //   The call to this method must be called both on the working side
 855   //   and on the idle side. On the working side, the vector  T=VT^(-1).(W.S)
 856   //   is computed and sent. On the idle side, no computation is done, but the
 857   //   result from the working side is received and the field is updated.
 858
 859   //   param field source field on processors involved on the source side,
 860   //   target field on processors on the target side
 861   //   =======================================================================
 862
 863   void InterpolationMatrix::multiply(MEDCouplingFieldDouble& field) const
 864   {
 865     int nbcomp = field.getArray()->getNumberOfComponents();
 866     vector<double> target_value(_col_offsets.size()* nbcomp,0.0);
 867
 868     //computing the matrix multiply on source side
 869     if (_source_group.containsMyRank())
 870       {
 871         int nbrows = _coeffs.size();
 872
 873         // performing W.S
 874         // W is the intersection matrix
 875         // S is the source vector
 876
 877         for (int irow=0; irow<nbrows; irow++)
 878           {
 879             for (int icomp=0; icomp< nbcomp; icomp++)
 880               {
 881                 double coeff_row = field.getIJ(irow,icomp);
 882                 for (int icol=_row_offsets[irow]; icol< _row_offsets[irow+1];icol++)
 883                   {
 884                     int colid= _coeffs[irow][icol-_row_offsets[irow]].first;
 885                     double value = _coeffs[irow][icol-_row_offsets[irow]].second;
 886                     double deno = _deno_multiply[irow][icol-_row_offsets[irow]];
 887                     target_value[colid*nbcomp+icomp]+=value*coeff_row/deno;
 888                   }
 889               }
 890           }
 891       }
 892
 893     if (_target_group.containsMyRank())
 894       {
 895         int nbelems = field.getArray()->getNumberOfTuples() ;
 896         double* value = const_cast<double*> (field.getArray()->getPointer());
 897         for (int i=0; i<nbelems*nbcomp; i++)
 898           {
 899             value[i]=0.0;
 900           }
 901       }
 902
 903     //on source side : sending  T=VT^(-1).(W.S)
 904     //on target side :: receiving T and storing it in field
 905     _mapping.sendRecv(&target_value[0],field);
 906   }
 907
 908
 909   // =========================================================================
 910   // brief performs s=WTt, where t is the target field, s is the source field,
 911   // WT is the transpose matrix from W
 912
 913   //   The call to this method must be called both on the working side
 914   //   and on the idle side. On the working side, the target vector T is
 915   //   received and the vector  S=VS^(-1).(WT.T) is computed to update
 916   //   the field.
 917   //   On the idle side, no computation is done, but the field is sent.
 918
 919   //   param field source field on processors involved on the source side,
 920   //   target field on processors on the target side
 921   // =========================================================================
 922
 923   void InterpolationMatrix::transposeMultiply(MEDCouplingFieldDouble& field) const
 924   {
 925     int nbcomp = field.getArray()->getNumberOfComponents();
 926     vector<double> source_value(_col_offsets.size()* nbcomp,0.0);
 927     _mapping.reverseSendRecv(&source_value[0],field);
 928
 929     //treatment of the transpose matrix multiply on the source side
 930     if (_source_group.containsMyRank())
 931       {
 932         int nbrows    = _coeffs.size();
 933         double *array = field.getArray()->getPointer() ;
 934
 935         // Initialization
 936         std::fill(array, array+nbrows*nbcomp, 0.0) ;
 937
 938         //performing WT.T
 939         //WT is W transpose
 940         //T is the target vector
 941         for (int irow = 0; irow < nbrows; irow++)
 942           {
 943             for (int icol = _row_offsets[irow]; icol < _row_offsets[irow+1]; icol++)
 944               {
 945                 int colid    = _coeffs[irow][icol-_row_offsets[irow]].first;
 946                 double value = _coeffs[irow][icol-_row_offsets[irow]].second;
 947                 double deno = _deno_reverse_multiply[irow][icol-_row_offsets[irow]];
 948                 for (int icomp=0; icomp<nbcomp; icomp++)
 949                   {
 950                     double coeff_row = source_value[colid*nbcomp+icomp];
 951                     array[irow*nbcomp+icomp] += value*coeff_row/deno;
 952                   }
 953               }
 954           }
 955       }
 956   }
 957
 958   bool InterpolationMatrix::isSurfaceComputationNeeded(const std::string& method) const
 959   {
 960     return method=="P0";
 961   }
 962 }