src/Plugins/MEDReader/IO/vtkMEDReader.cxx

   1 // Copyright (C) 2010-2014  CEA/DEN, EDF R&D
   2 //
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   4 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
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   6 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   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 // Author : Anthony Geay
  20
  21 #include "vtkMEDReader.h"
  22 #include "vtkGenerateVectors.h"
  23
  24 #include "vtkMultiBlockDataSet.h"
  25 #include "vtkInformation.h"
  26 #include "vtkDataSetAttributes.h"
  27 #include "vtkStringArray.h"
  28 #include "vtkMutableDirectedGraph.h"
  29 #include "vtkInformationStringKey.h"
  30 //
  31 #include "vtkUnsignedCharArray.h"
  32 #include "vtkInformationVector.h"
  33 #include "vtkSmartPointer.h"
  34 #include "vtkVariantArray.h"
  35 #include "vtkExecutive.h"
  36 #include "vtkStreamingDemandDrivenPipeline.h"
  37 #include "vtkMultiTimeStepAlgorithm.h"
  38 #include "vtkUnstructuredGrid.h"
  39 #include "vtkInformationQuadratureSchemeDefinitionVectorKey.h"
  40 #include "vtkQuadratureSchemeDefinition.h"
  41 #include "vtkPointData.h"
  42 #include "vtkCellData.h"
  43 #include "vtkCellType.h"
  44 #include "vtkCellArray.h"
  45 #include "vtkDoubleArray.h"
  46 #include "vtkObjectFactory.h"
  47
  48 #include "MEDFileFieldRepresentationTree.hxx"
  49
  50 #include <string>
  51 #include <vector>
  52 #include <sstream>
  53 #include <algorithm>
  54
  55 /*!
  56  * This class stores properties in loading state mode (pvsm) when the MED file has not been read yet.
  57  * The file is not read beacause FileName has not been informed yet ! So this class stores properties of vtkMEDReader instance that
  58  * owns it and wait the vtkMEDReader::SetFileName to apply properties afterwards.
  59  */
  60 class PropertyKeeper
  61 {
  62 public:
  63   PropertyKeeper(vtkMEDReader *master):_master(master),IsGVActivated(false),GVValue(0),IsCMActivated(false),CMValue(0) { }
  64   void assignPropertiesIfNeeded();
  65   bool arePropertiesOnTreeToSetAfter() const;
  66   //
  67   void pushFieldStatusEntry(const char* name, int status);
  68   void pushGenerateVectorsValue(int value);
  69   void pushChangeModeValue(int value);
  70   void pushTimesFlagsStatusEntry(const char* name, int status);
  71 protected:
  72   // pool of pairs to assign in SetFieldsStatus if needed. The use case is the load using pvsm.
  73   std::vector< std::pair<std::string,int> > SetFieldsStatusPairs;
  74   // generate vector
  75   bool IsGVActivated;
  76   int GVValue;
  77   // change mode
  78   bool IsCMActivated;
  79   int CMValue;
  80   //
  81   std::vector< std::pair<std::string,int> > TimesFlagsStatusPairs;
  82   vtkMEDReader *_master;
  83 };
  84
  85 void PropertyKeeper::assignPropertiesIfNeeded()
  86 {
  87   if(!this->SetFieldsStatusPairs.empty())
  88     {
  89       for(std::vector< std::pair<std::string,int> >::const_iterator it=this->SetFieldsStatusPairs.begin();it!=this->SetFieldsStatusPairs.end();it++)
  90         _master->SetFieldsStatus((*it).first.c_str(),(*it).second);
  91       this->SetFieldsStatusPairs.clear();
  92     }
  93   if(!this->TimesFlagsStatusPairs.empty())
  94     {
  95       for(std::vector< std::pair<std::string,int> >::const_iterator it=this->TimesFlagsStatusPairs.begin();it!=this->TimesFlagsStatusPairs.end();it++)
  96         _master->SetTimesFlagsStatus((*it).first.c_str(),(*it).second);
  97       this->TimesFlagsStatusPairs.clear();
  98     }
  99   if(this->IsGVActivated)
 100     {
 101       _master->GenerateVectors(this->GVValue);
 102       this->IsGVActivated=false;
 103     }
 104   if(this->IsCMActivated)
 105     {
 106       _master->ChangeMode(this->CMValue);
 107       this->IsCMActivated=false;
 108     }
 109 }
 110
 111 void PropertyKeeper::pushFieldStatusEntry(const char* name, int status)
 112 {
 113   bool found(false);
 114   for(std::vector< std::pair<std::string,int> >::const_iterator it=this->SetFieldsStatusPairs.begin();it!=this->SetFieldsStatusPairs.end() && !found;it++)
 115     found=(*it).first==name;
 116   if(!found)
 117     this->SetFieldsStatusPairs.push_back(std::pair<std::string,int>(name,status));
 118 }
 119
 120 void PropertyKeeper::pushTimesFlagsStatusEntry(const char* name, int status)
 121 {
 122   bool found(false);
 123   for(std::vector< std::pair<std::string,int> >::const_iterator it=this->TimesFlagsStatusPairs.begin();it!=this->TimesFlagsStatusPairs.end() && !found;it++)
 124     found=(*it).first==name;
 125   if(!found)
 126     this->TimesFlagsStatusPairs.push_back(std::pair<std::string,int>(name,status));
 127 }
 128
 129 void PropertyKeeper::pushGenerateVectorsValue(int value)
 130 {
 131   this->IsGVActivated=true;
 132   this->GVValue=value;
 133 }
 134
 135 void PropertyKeeper::pushChangeModeValue(int value)
 136 {
 137   this->IsCMActivated=true;
 138   this->CMValue=value;
 139 }
 140
 141 bool PropertyKeeper::arePropertiesOnTreeToSetAfter() const
 142 {
 143   return !SetFieldsStatusPairs.empty();
 144 }
 145
 146 class vtkMEDReader::vtkMEDReaderInternal
 147 {
 148
 149 public:
 150   vtkMEDReaderInternal(vtkMEDReader *master):TK(0),IsMEDOrSauv(true),IsStdOrMode(false),GenerateVect(false),SIL(0),LastLev0(-1),FirstCall0(2),PK(master)
 151   {
 152   }
 153
 154   bool PluginStart0()
 155   {
 156     if(FirstCall0==0)
 157       return false;
 158     FirstCall0--;
 159     return true;
 160   }
 161
 162   ~vtkMEDReaderInternal()
 163   {
 164     if(this->SIL)
 165       this->SIL->Delete();
 166   }
 167 public:
 168   MEDFileFieldRepresentationTree Tree;
 169   TimeKeeper TK;
 170   std::string FileName;
 171   //when true the file is MED file. when false it is a Sauv file
 172   bool IsMEDOrSauv;
 173   //when false -> std, true -> mode. By default std (false).
 174   bool IsStdOrMode;
 175   //when false -> do nothing. When true cut off or extend to nbOfCompo=3 vector arrays.
 176   bool GenerateVect;
 177   std::string DftMeshName;
 178   // Store the vtkMutableDirectedGraph that represents links between family, groups and cell types
 179   vtkMutableDirectedGraph* SIL;
 180   // store the lev0 id in Tree corresponding to the TIME_STEPS in the pipeline.
 181   int LastLev0;
 182   // The property keeper is usable only in pvsm mode.
 183   PropertyKeeper PK;
 184 private:
 185   unsigned char FirstCall0;
 186 };
 187
 188 vtkStandardNewMacro(vtkMEDReader);
 189
 190 vtkMEDReader::vtkMEDReader():Internal(new vtkMEDReaderInternal(this))
 191 {
 192   this->SetNumberOfInputPorts(0);
 193   this->SetNumberOfOutputPorts(1);
 194 }
 195
 196 vtkMEDReader::~vtkMEDReader()
 197 {
 198   delete this->Internal;
 199 }
 200
 201 void vtkMEDReader::Reload(int a)
 202 {
 203   if(a==0)
 204     return;
 205   std::cerr << "vtkMEDReader::Reload" << a << std::endl;
 206   std::string fName((const char *)this->GetFileName());
 207   delete this->Internal;
 208   this->Internal=new vtkMEDReaderInternal(this);
 209   this->SetFileName(fName.c_str());
 210 }
 211
 212 void vtkMEDReader::GenerateVectors(int val)
 213 {
 214   if(this->Internal->FileName.empty())
 215     {//pvsm mode
 216       this->Internal->PK.pushGenerateVectorsValue(val);
 217       return ;
 218     }
 219   //not pvsm mode (general case)
 220   bool val2((bool)val);
 221   if(val2!=this->Internal->GenerateVect)
 222     {
 223       this->Internal->GenerateVect=val2;
 224       this->Modified();
 225     }
 226 }
 227
 228 void vtkMEDReader::ChangeMode(int newMode)
 229 {
 230   if(this->Internal->FileName.empty())
 231     {//pvsm mode
 232       this->Internal->PK.pushChangeModeValue(newMode);
 233       return ;
 234     }
 235   //not pvsm mode (general case)
 236   this->Internal->IsStdOrMode=newMode!=0;
 237   //std::cerr << "vtkMEDReader::ChangeMode : " << this->Internal->IsStdOrMode << std::endl;
 238   this->Modified();
 239 }
 240
 241 const char *vtkMEDReader::GetSeparator()
 242 {
 243   return MEDFileFieldRepresentationLeavesArrays::ZE_SEP;
 244 }
 245
 246 void vtkMEDReader::SetFileName(const char *fname)
 247 {
 248   try
 249     {
 250       this->Internal->FileName=fname;
 251       std::size_t pos(this->Internal->FileName.find_last_of('.'));
 252       if(pos!=std::string::npos)
 253         {
 254           std::string ext(this->Internal->FileName.substr(pos));
 255           if(ext.find("sauv")!=std::string::npos)
 256             this->Internal->IsMEDOrSauv=false;
 257         }
 258       if(this->Internal->Tree.getNumberOfLeavesArrays()==0)
 259         {
 260           int iPart(-1),nbOfParts(-1);
 261 #ifdef MEDREADER_USE_MPI
 262           MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&iPart);
 263           MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&nbOfParts);
 264 #endif
 265           this->Internal->Tree.loadMainStructureOfFile(this->Internal->FileName.c_str(),this->Internal->IsMEDOrSauv,iPart,nbOfParts);
 266           if(!this->Internal->PK.arePropertiesOnTreeToSetAfter())
 267             this->Internal->Tree.activateTheFirst();//This line manually initialize the status of server (this) with the remote client.
 268           this->Internal->TK.setMaxNumberOfTimeSteps(this->Internal->Tree.getMaxNumberOfTimeSteps());
 269         }
 270       this->Modified();
 271       this->Internal->PK.assignPropertiesIfNeeded();
 272     }
 273   catch(INTERP_KERNEL::Exception& e)
 274     {
 275       delete this->Internal;
 276       this->Internal=0;
 277       std::ostringstream oss;
 278       oss << "Exception has been thrown in vtkMEDReader::SetFileName : " << e.what() << std::endl;
 279       if(this->HasObserver("ErrorEvent") )
 280         this->InvokeEvent("ErrorEvent",const_cast<char *>(oss.str().c_str()));
 281       else
 282         vtkOutputWindowDisplayErrorText(const_cast<char *>(oss.str().c_str()));
 283       vtkObject::BreakOnError();
 284     }
 285 }
 286
 287 char *vtkMEDReader::GetFileName()
 288 {
 289   return const_cast<char *>(this->Internal->FileName.c_str());
 290 }
 291
 292 int vtkMEDReader::RequestInformation(vtkInformation *request, vtkInformationVector **inputVector, vtkInformationVector *outputVector)
 293 {
 294   //std::cerr << "########################################## RequestInformation ##########################################" << std::endl;
 295   if(!this->Internal)
 296     return 0;
 297   try
 298     {
 299       vtkInformation *outInfo(outputVector->GetInformationObject(0));
 300       outInfo->Set(vtkDataObject::DATA_TYPE_NAME(),"vtkMultiBlockDataSet");
 301       this->UpdateSIL(outInfo);
 302       //
 303       bool dummy(false);
 304       this->PublishTimeStepsIfNeeded(outInfo,dummy);
 305     }
 306   catch(INTERP_KERNEL::Exception& e)
 307     {
 308       std::cerr << "Exception has been thrown in vtkMEDReader::RequestInformation : " << e.what() << std::endl;
 309       return 0;
 310     }
 311   return 1;
 312 }
 313
 314 int vtkMEDReader::RequestData(vtkInformation *request, vtkInformationVector **inputVector, vtkInformationVector *outputVector)
 315 {
 316   //std::cerr << "########################################## RequestData        ##########################################";
 317   if(!this->Internal)
 318     return 0;
 319   try
 320     {
 321       vtkInformation *outInfo(outputVector->GetInformationObject(0));
 322       vtkMultiBlockDataSet *output(vtkMultiBlockDataSet::SafeDownCast(outInfo->Get(vtkDataObject::DATA_OBJECT())));
 323       bool isUpdated(false);
 324       double reqTS(0.);
 325       if(outInfo->Has(vtkStreamingDemandDrivenPipeline::UPDATE_TIME_STEP()))
 326         reqTS=outInfo->Get(vtkStreamingDemandDrivenPipeline::UPDATE_TIME_STEP());
 327       //std::cerr << reqTS << std::endl;
 328       this->FillMultiBlockDataSetInstance(output,reqTS);
 329       output->GetInformation()->Set(vtkDataObject::DATA_TIME_STEP(),reqTS);
 330       this->UpdateSIL(outInfo);
 331       //this->UpdateProgress((float) progress/((float) maxprogress-1));
 332     }
 333   catch(INTERP_KERNEL::Exception& e)
 334     {
 335       std::cerr << "Exception has been thrown in vtkMEDReader::RequestInformation : " << e.what() << std::endl;
 336       return 0;
 337     }
 338   return 1;
 339 }
 340
 341 void vtkMEDReader::SetFieldsStatus(const char* name, int status)
 342 {
 343   //std::cerr << "vtkMEDReader::SetFieldsStatus(" << name << "," << status << ") called !" << std::endl;
 344   if(this->Internal->FileName.empty())
 345     {//pvsm mode
 346       this->Internal->PK.pushFieldStatusEntry(name,status);
 347       return ;
 348     }
 349   //not pvsm mode (general case)
 350   try
 351     {
 352       this->Internal->Tree.changeStatusOfAndUpdateToHaveCoherentVTKDataSet(this->Internal->Tree.getIdHavingZeName(name),status);
 353       if(std::string(name)==GetFieldsTreeArrayName(GetNumberOfFieldsTreeArrays()-1))
 354         if(!this->Internal->PluginStart0())
 355           this->Modified();
 356     }
 357   catch(INTERP_KERNEL::Exception& e)
 358     {
 359       if(!this->Internal->FileName.empty())
 360         {
 361           std::cerr << "vtkMEDReader::SetFieldsStatus error : " << e.what() << " *** WITH STATUS=" << status << endl;
 362           return ;
 363         }
 364     }
 365 }
 366
 367 int vtkMEDReader::GetNumberOfFieldsTreeArrays()
 368 {
 369   if(!this->Internal)
 370     return 0;
 371   int ret(this->Internal->Tree.getNumberOfLeavesArrays());
 372   //std::cerr << "vtkMEDReader::GetNumberOfFieldsTreeArrays called ! " << ret << std::endl;
 373   return ret;
 374 }
 375
 376 const char *vtkMEDReader::GetFieldsTreeArrayName(int index)
 377 {
 378   return this->Internal->Tree.getNameOfC(index);
 379   //std::cerr << "vtkMEDReader::GetFieldsTreeArrayName(" << index << ") called ! " << ret << std::endl;
 380 }
 381
 382 int vtkMEDReader::GetFieldsTreeArrayStatus(const char *name)
 383 {
 384   int zeId(this->Internal->Tree.getIdHavingZeName(name));
 385   int ret(this->Internal->Tree.getStatusOf(zeId));
 386   return ret;
 387 }
 388
 389 void vtkMEDReader::SetTimesFlagsStatus(const char *name, int status)
 390 {
 391   if(this->Internal->FileName.empty())
 392     {//pvsm mode
 393       this->Internal->PK.pushTimesFlagsStatusEntry(name,status);
 394       return ;
 395     }
 396   //not pvsm mode (general case)
 397   int pos(0);
 398   std::istringstream iss(name); iss >> pos;
 399   this->Internal->TK.getTimesFlagArray()[pos].first=(bool)status;
 400   if(pos==this->Internal->TK.getTimesFlagArray().size()-1)
 401     if(!this->Internal->PluginStart0())
 402       {
 403         this->Modified();
 404         //this->Internal->TK.printSelf(std::cerr);
 405       }
 406 }
 407
 408 int vtkMEDReader::GetNumberOfTimesFlagsArrays()
 409 {
 410   if(!this->Internal)
 411     return 0;
 412   return (int)this->Internal->TK.getTimesFlagArray().size();
 413 }
 414
 415 const char *vtkMEDReader::GetTimesFlagsArrayName(int index)
 416 {
 417   return this->Internal->TK.getTimesFlagArray()[index].second.c_str();
 418 }
 419
 420 int vtkMEDReader::GetTimesFlagsArrayStatus(const char *name)
 421 {
 422   int pos(0);
 423   std::istringstream iss(name); iss >> pos;
 424   return (int)this->Internal->TK.getTimesFlagArray()[pos].first;
 425 }
 426
 427 void vtkMEDReader::UpdateSIL(vtkInformation *info)
 428 {
 429   if(!this->Internal)
 430       return ;
 431   vtkMutableDirectedGraph *sil(vtkMutableDirectedGraph::New());
 432   std::string meshName(this->BuildSIL(sil));
 433   if(meshName!=this->Internal->DftMeshName)
 434     {
 435       if(this->Internal->SIL)
 436         this->Internal->SIL->Delete();
 437       this->Internal->SIL=sil;
 438       this->Internal->DftMeshName=meshName;
 439       info->Set(vtkDataObject::SIL(),this->Internal->SIL);
 440       //request->AppendUnique(vtkExecutive::KEYS_TO_COPY(),vtkDataObject::SIL());
 441     }
 442   else
 443     {
 444       sil->Delete();
 445     }
 446 }
 447
 448 /*!
 449  * The returned string is the name of the mesh activated which groups and families are in \a sil.
 450  */
 451 std::string vtkMEDReader::BuildSIL(vtkMutableDirectedGraph* sil)
 452 {
 453   sil->Initialize();
 454   vtkSmartPointer<vtkVariantArray> childEdge(vtkSmartPointer<vtkVariantArray>::New());
 455   childEdge->InsertNextValue(0);
 456   vtkSmartPointer<vtkVariantArray> crossEdge(vtkSmartPointer<vtkVariantArray>::New());
 457   crossEdge->InsertNextValue(1);
 458   // CrossEdge is an edge linking hierarchies.
 459   vtkUnsignedCharArray* crossEdgesArray=vtkUnsignedCharArray::New();
 460   crossEdgesArray->SetName("CrossEdges");
 461   sil->GetEdgeData()->AddArray(crossEdgesArray);
 462   crossEdgesArray->Delete();
 463   std::vector<std::string> names;
 464   // Now build the hierarchy.
 465   vtkIdType rootId=sil->AddVertex();
 466   names.push_back("SIL");
 467   // Add global fields root
 468   vtkIdType fieldsRoot(sil->AddChild(rootId,childEdge));
 469   names.push_back("FieldsStatusTree");
 470   this->Internal->Tree.feedSIL(sil,fieldsRoot,childEdge,names);
 471   vtkIdType meshesFamsGrpsRoot(sil->AddChild(rootId,childEdge));
 472   names.push_back("MeshesFamsGrps");
 473   std::string dftMeshName(this->Internal->Tree.feedSILForFamsAndGrps(sil,meshesFamsGrpsRoot,childEdge,names));
 474   // This array is used to assign names to nodes.
 475   vtkStringArray *namesArray(vtkStringArray::New());
 476   namesArray->SetName("Names");
 477   namesArray->SetNumberOfTuples(sil->GetNumberOfVertices());
 478   sil->GetVertexData()->AddArray(namesArray);
 479   namesArray->Delete();
 480   std::vector<std::string>::const_iterator iter;
 481   vtkIdType cc;
 482   for(cc=0, iter=names.begin(); iter!=names.end(); ++iter, ++cc)
 483     namesArray->SetValue(cc,(*iter).c_str());
 484   return dftMeshName;
 485 }
 486
 487 double vtkMEDReader::PublishTimeStepsIfNeeded(vtkInformation *outInfo, bool& isUpdated)
 488 {
 489   int lev0(-1);
 490   std::vector<double> tsteps;
 491   if(!this->Internal->IsStdOrMode)
 492     tsteps=this->Internal->Tree.getTimeSteps(lev0,this->Internal->TK);
 493   else
 494     { tsteps.resize(1); tsteps[0]=0.; }
 495   isUpdated=false;
 496   if(lev0!=this->Internal->LastLev0)
 497     {
 498       isUpdated=true;
 499       double timeRange[2];
 500       timeRange[0]=tsteps.front();
 501       timeRange[1]=tsteps.back();
 502       outInfo->Set(vtkStreamingDemandDrivenPipeline::TIME_STEPS(),&tsteps[0],tsteps.size());
 503       outInfo->Set(vtkStreamingDemandDrivenPipeline::TIME_RANGE(),timeRange,2);
 504       this->Internal->LastLev0=lev0;
 505     }
 506   return tsteps.front();
 507 }
 508
 509 void vtkMEDReader::FillMultiBlockDataSetInstance(vtkMultiBlockDataSet *output, double reqTS)
 510 {
 511   std::string meshName;
 512   vtkDataSet *ret(this->Internal->Tree.buildVTKInstance(this->Internal->IsStdOrMode,reqTS,meshName,this->Internal->TK));
 513   if(this->Internal->GenerateVect)
 514     {
 515       vtkGenerateVectors::Operate(ret->GetPointData());
 516       vtkGenerateVectors::Operate(ret->GetCellData());
 517       vtkGenerateVectors::Operate(ret->GetFieldData());
 518     }
 519   output->SetBlock(0,ret);
 520   ret->Delete();
 521 }
 522
 523 void vtkMEDReader::PrintSelf(ostream& os, vtkIndent indent)
 524 {
 525   this->Superclass::PrintSelf(os, indent);
 526 }