src/Plugins/MEDReader/IO/vtkMEDReader2.cxx

   1 // Copyright (C) 2010-2019  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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   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
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  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 #ifdef MEDREADER_USE_MPI
  48 #include "vtkMultiProcessController.h"
  49 #endif
  50
  51 #include "MEDFileFieldRepresentationTree.hxx"
  52
  53 #include <map>
  54 #include <string>
  55 #include <vector>
  56 #include <sstream>
  57 #include <algorithm>
  58
  59 /*!
  60  * This class stores properties in loading state mode (pvsm) when the MED file has not been read yet.
  61  * The file is not read beacause FileName has not been informed yet ! So this class stores properties of vtkMEDReader instance that
  62  * owns it and wait the vtkMEDReader::SetFileName to apply properties afterwards.
  63  */
  64 class PropertyKeeper
  65 {
  66 public:
  67   PropertyKeeper(vtkMEDReader *master):_master(master),IsGVActivated(false),GVValue(0),IsCMActivated(false),CMValue(0) { }
  68   void assignPropertiesIfNeeded();
  69   bool arePropertiesOnTreeToSetAfter() const;
  70   //
  71   void pushFieldStatusEntry(const char* name, int status);
  72   void pushGenerateVectorsValue(int value);
  73   void pushChangeModeValue(int value);
  74   void pushTimesFlagsStatusEntry(const char* name, int status);
  75 protected:
  76   // pool of pairs to assign in SetFieldsStatus if needed. The use case is the load using pvsm.
  77   std::vector< std::pair<std::string,int> > SetFieldsStatusPairs;
  78   // generate vector
  79   bool IsGVActivated;
  80   int GVValue;
  81   // change mode
  82   bool IsCMActivated;
  83   int CMValue;
  84   //
  85   std::vector< std::pair<std::string,int> > TimesFlagsStatusPairs;
  86   vtkMEDReader *_master;
  87 };
  88
  89 void PropertyKeeper::assignPropertiesIfNeeded()
  90 {
  91   if(!this->SetFieldsStatusPairs.empty())
  92     {
  93       for(std::vector< std::pair<std::string,int> >::const_iterator it=this->SetFieldsStatusPairs.begin();it!=this->SetFieldsStatusPairs.end();it++)
  94         _master->SetFieldsStatus((*it).first.c_str(),(*it).second);
  95       this->SetFieldsStatusPairs.clear();
  96     }
  97   if(!this->TimesFlagsStatusPairs.empty())
  98     {
  99       for(std::vector< std::pair<std::string,int> >::const_iterator it=this->TimesFlagsStatusPairs.begin();it!=this->TimesFlagsStatusPairs.end();it++)
 100         _master->SetTimesFlagsStatus((*it).first.c_str(),(*it).second);
 101       this->TimesFlagsStatusPairs.clear();
 102     }
 103   if(this->IsGVActivated)
 104     {
 105       _master->GenerateVectors(this->GVValue);
 106       this->IsGVActivated=false;
 107     }
 108   if(this->IsCMActivated)
 109     {
 110       _master->ChangeMode(this->CMValue);
 111       this->IsCMActivated=false;
 112     }
 113 }
 114
 115 void PropertyKeeper::pushFieldStatusEntry(const char* name, int status)
 116 {
 117   bool found(false);
 118   for(std::vector< std::pair<std::string,int> >::const_iterator it=this->SetFieldsStatusPairs.begin();it!=this->SetFieldsStatusPairs.end() && !found;it++)
 119     found=(*it).first==name;
 120   if(!found)
 121     this->SetFieldsStatusPairs.push_back(std::pair<std::string,int>(name,status));
 122 }
 123
 124 void PropertyKeeper::pushTimesFlagsStatusEntry(const char* name, int status)
 125 {
 126   bool found(false);
 127   for(std::vector< std::pair<std::string,int> >::const_iterator it=this->TimesFlagsStatusPairs.begin();it!=this->TimesFlagsStatusPairs.end() && !found;it++)
 128     found=(*it).first==name;
 129   if(!found)
 130     this->TimesFlagsStatusPairs.push_back(std::pair<std::string,int>(name,status));
 131 }
 132
 133 void PropertyKeeper::pushGenerateVectorsValue(int value)
 134 {
 135   this->IsGVActivated=true;
 136   this->GVValue=value;
 137 }
 138
 139 void PropertyKeeper::pushChangeModeValue(int value)
 140 {
 141   this->IsCMActivated=true;
 142   this->CMValue=value;
 143 }
 144
 145 bool PropertyKeeper::arePropertiesOnTreeToSetAfter() const
 146 {
 147   return !SetFieldsStatusPairs.empty();
 148 }
 149
 150 class vtkMEDReader::vtkMEDReaderInternal
 151 {
 152
 153 public:
 154   vtkMEDReaderInternal(vtkMEDReader *master):TK(0),IsMEDOrSauv(true),IsStdOrMode(false),GenerateVect(false),SIL(0),LastLev0(-1),FirstCall0(2),PK(master),MyMTime(0), ReloadReq(0)
 155   {
 156   }
 157
 158   bool PluginStart0()
 159   {
 160     if(FirstCall0==0)
 161       return false;
 162     FirstCall0--;
 163     return true;
 164   }
 165
 166   ~vtkMEDReaderInternal()
 167   {
 168     if(this->SIL)
 169       this->SIL->Delete();
 170   }
 171 public:
 172   MEDFileFieldRepresentationTree Tree;
 173   TimeKeeper TK;
 174   std::string FileName;
 175   //when true the file is MED file. when false it is a Sauv file
 176   bool IsMEDOrSauv;
 177   //when false -> std, true -> mode. By default std (false).
 178   bool IsStdOrMode;
 179   //when false -> do nothing. When true cut off or extend to nbOfCompo=3 vector arrays.
 180   bool GenerateVect;
 181   std::string DftMeshName;
 182   // Store the vtkMutableDirectedGraph that represents links between family, groups and cell types
 183   vtkMutableDirectedGraph* SIL;
 184   // store the lev0 id in Tree corresponding to the TIME_STEPS in the pipeline.
 185   int LastLev0;
 186   // The property keeper is usable only in pvsm mode.
 187   PropertyKeeper PK;
 188   int MyMTime;
 189   std::set<std::string> _wonderful_set;// this set is used by SetFieldsStatus method to detect the fact that SetFieldsStatus has been called for all items ! Great Items are not sorted ! Why ?
 190   std::map<std::string,bool> _wonderful_ref;// this map stores the state before a SetFieldsStatus status.
 191
 192   int ReloadReq;
 193 private:
 194   unsigned char FirstCall0;
 195 };
 196
 197 vtkStandardNewMacro(vtkMEDReader);
 198
 199 vtkMEDReader::vtkMEDReader():Internal(new vtkMEDReaderInternal(this))
 200 {
 201   this->SetNumberOfInputPorts(0);
 202   this->SetNumberOfOutputPorts(1);
 203 }
 204
 205 vtkMEDReader::~vtkMEDReader()
 206 {
 207   delete this->Internal;
 208 }
 209
 210 void vtkMEDReader::Reload()
 211 {
 212   this->Internal->ReloadReq = this->Internal->ReloadReq++;
 213   std::cerr << "vtkMEDReader::Reload" << std::endl;
 214   std::string fName((const char *)this->GetFileName());
 215   delete this->Internal;
 216   this->Internal=new vtkMEDReaderInternal(this);
 217   this->SetFileName(fName.c_str());
 218 }
 219
 220 int vtkMEDReader::GetReloadReq()
 221 {
 222   cout<<"Get Reload Req Null" <<endl;
 223 /*  int ret = this->Internal->ReloadReq;
 224  // this->Internal->ReloadReq = 0;
 225   return ret;*/
 226 }
 227 int vtkMEDReader::GetReloadReq(int a)
 228 {
 229   cout<<"Get Reload Req:"<< a <<endl;
 230  /* int ret = this->Internal->ReloadReq;
 231  // this->Internal->ReloadReq = 0;
 232   return ret;*/
 233 }
 234
 235 int vtkMEDReader::GetServerModifTime()
 236 {
 237   return this->Internal->MyMTime;
 238 }
 239
 240 void vtkMEDReader::GenerateVectors(int val)
 241 {
 242   if(this->Internal->FileName.empty())
 243     {//pvsm mode
 244       this->Internal->PK.pushGenerateVectorsValue(val);
 245       return ;
 246     }
 247   //not pvsm mode (general case)
 248   bool val2((bool)val);
 249   if(val2!=this->Internal->GenerateVect)
 250     {
 251       this->Internal->GenerateVect=val2;
 252       this->Modified();
 253     }
 254 }
 255
 256 void vtkMEDReader::ChangeMode(int newMode)
 257 {
 258   if(this->Internal->FileName.empty())
 259     {//pvsm mode
 260       this->Internal->PK.pushChangeModeValue(newMode);
 261       return ;
 262     }
 263   //not pvsm mode (general case)
 264   this->Internal->IsStdOrMode=newMode!=0;
 265   this->Modified();
 266 }
 267
 268 const char *vtkMEDReader::GetSeparator()
 269 {
 270   return MEDFileFieldRepresentationLeavesArrays::ZE_SEP;
 271 }
 272
 273 void vtkMEDReader::SetFileName(const char *fname)
 274 {
 275   try
 276     {
 277       this->Internal->FileName=fname;
 278       std::size_t pos(this->Internal->FileName.find_last_of('.'));
 279       if(pos!=std::string::npos)
 280         {
 281           std::string ext(this->Internal->FileName.substr(pos));
 282           if(ext.find("sauv")!=std::string::npos)
 283             this->Internal->IsMEDOrSauv=false;
 284         }
 285       if(this->Internal->Tree.getNumberOfLeavesArrays()==0)
 286         {
 287           int iPart(-1),nbOfParts(-1);
 288 #ifdef MEDREADER_USE_MPI
 289           vtkMultiProcessController *vmpc(vtkMultiProcessController::GetGlobalController());
 290           if(vmpc)
 291             {
 292               iPart=vmpc->GetLocalProcessId();
 293               nbOfParts=vmpc->GetNumberOfProcesses();
 294             }
 295 #endif
 296           this->Internal->Tree.loadMainStructureOfFile(this->Internal->FileName.c_str(),this->Internal->IsMEDOrSauv,iPart,nbOfParts);
 297           if(!this->Internal->PK.arePropertiesOnTreeToSetAfter())
 298             this->Internal->Tree.activateTheFirst();//This line manually initialize the status of server (this) with the remote client.
 299           this->Internal->TK.setMaxNumberOfTimeSteps(this->Internal->Tree.getMaxNumberOfTimeSteps());
 300         }
 301       this->Modified();
 302       this->Internal->PK.assignPropertiesIfNeeded();
 303     }
 304   catch(INTERP_KERNEL::Exception& e)
 305     {
 306       delete this->Internal;
 307       this->Internal=0;
 308       std::ostringstream oss;
 309       oss << "Exception has been thrown in vtkMEDReader::SetFileName : " << e.what() << std::endl;
 310       if(this->HasObserver("ErrorEvent") )
 311         this->InvokeEvent("ErrorEvent",const_cast<char *>(oss.str().c_str()));
 312       else
 313         vtkOutputWindowDisplayErrorText(const_cast<char *>(oss.str().c_str()));
 314       vtkObject::BreakOnError();
 315     }
 316 }
 317
 318 char *vtkMEDReader::GetFileName()
 319 {
 320   return const_cast<char *>(this->Internal->FileName.c_str());
 321 }
 322
 323 int vtkMEDReader::RequestInformation(vtkInformation *request, vtkInformationVector **inputVector, vtkInformationVector *outputVector)
 324 {
 325   std::cout << "########################################## RequestInformation ##########################################" << std::endl;
 326   if(!this->Internal)
 327     return 0;
 328   try
 329     {
 330       vtkInformation *outInfo(outputVector->GetInformationObject(0));
 331       outInfo->Set(vtkDataObject::DATA_TYPE_NAME(),"vtkMultiBlockDataSet");
 332       this->UpdateSIL(outInfo);
 333       //
 334       bool dummy(false);
 335       this->PublishTimeStepsIfNeeded(outInfo,dummy);
 336     }
 337   catch(INTERP_KERNEL::Exception& e)
 338     {
 339       std::ostringstream oss;
 340       oss << "Exception has been thrown in vtkMEDReader::RequestInformation : " << e.what() << std::endl;
 341       if(this->HasObserver("ErrorEvent") )
 342         this->InvokeEvent("ErrorEvent",const_cast<char *>(oss.str().c_str()));
 343       else
 344         vtkOutputWindowDisplayErrorText(const_cast<char *>(oss.str().c_str()));
 345       vtkObject::BreakOnError();
 346       return 0;
 347     }
 348   return 1;
 349 }
 350
 351 int vtkMEDReader::RequestData(vtkInformation *request, vtkInformationVector **inputVector, vtkInformationVector *outputVector)
 352 {
 353   std::cout << "########################################## RequestData ##########################################" << std::endl;
 354   if(!this->Internal)
 355     return 0;
 356   try
 357     {
 358       vtkInformation *outInfo(outputVector->GetInformationObject(0));
 359       vtkMultiBlockDataSet *output(vtkMultiBlockDataSet::SafeDownCast(outInfo->Get(vtkDataObject::DATA_OBJECT())));
 360       bool isUpdated(false);
 361       double reqTS(0.);
 362       if(outInfo->Has(vtkStreamingDemandDrivenPipeline::UPDATE_TIME_STEP()))
 363         reqTS=outInfo->Get(vtkStreamingDemandDrivenPipeline::UPDATE_TIME_STEP());
 364       this->FillMultiBlockDataSetInstance(output,reqTS);
 365       output->GetInformation()->Set(vtkDataObject::DATA_TIME_STEP(),reqTS);
 366       this->UpdateSIL(outInfo);
 367       //this->UpdateProgress((float) progress/((float) maxprogress-1));
 368     }
 369   catch(INTERP_KERNEL::Exception& e)
 370     {
 371       std::cerr << "Exception has been thrown in vtkMEDReader::RequestData : " << e.what() << std::endl;
 372       return 0;
 373     }
 374   return 1;
 375 }
 376
 377 void vtkMEDReader::SetFieldsStatus(const char* name, int status)
 378 {
 379   //this->Internal->_wonderful_set.insert(name);
 380   if(this->Internal->FileName.empty())
 381     {//pvsm mode
 382       this->Internal->PK.pushFieldStatusEntry(name,status);
 383       return ;
 384     }
 385   if(this->Internal->_wonderful_set.empty())
 386     this->Internal->_wonderful_ref=this->Internal->Tree.dumpState();// start of SetFieldsStatus serie -> store ref to compare at the end of the SetFieldsStatus serie.
 387   this->Internal->_wonderful_set.insert(name);
 388   //not pvsm mode (general case)
 389   try
 390     {
 391       this->Internal->Tree.changeStatusOfAndUpdateToHaveCoherentVTKDataSet(this->Internal->Tree.getIdHavingZeName(name),status);
 392       if(this->Internal->_wonderful_set.size()==GetNumberOfFieldsTreeArrays())
 393         {
 394           if(this->Internal->_wonderful_ref!=this->Internal->Tree.dumpState())
 395             {
 396               if(!this->Internal->PluginStart0())
 397                 {
 398                   this->Modified();
 399                 }
 400               this->Internal->MyMTime++;
 401             }
 402           this->Internal->_wonderful_set.clear();
 403         }
 404     }
 405   catch(INTERP_KERNEL::Exception& e)
 406     {
 407       if(!this->Internal->FileName.empty())
 408         {
 409           std::cerr << "vtkMEDReader::SetFieldsStatus error : " << e.what() << " *** WITH STATUS=" << status << endl;
 410           return ;
 411         }
 412     }
 413 }
 414
 415 int vtkMEDReader::GetNumberOfFieldsTreeArrays()
 416 {
 417   if(!this->Internal)
 418     return 0;
 419 //  std::cout << "vtkMEDReader::GetNumberOfFieldsTreeArrays called ! " << std::endl;
 420   return this->Internal->Tree.getNumberOfLeavesArrays();
 421 }
 422
 423 const char *vtkMEDReader::GetFieldsTreeArrayName(int index)
 424 {
 425 //  std::cout << "vtkMEDReader::GetFieldsTreeArrayName(" << index << ") called ! " << std::endl;
 426   return this->Internal->Tree.getNameOfC(index);
 427 }
 428
 429 int vtkMEDReader::GetFieldsTreeArrayStatus(const char *name)
 430 {
 431   int zeId(this->Internal->Tree.getIdHavingZeName(name));
 432   int ret(this->Internal->Tree.getStatusOf(zeId));
 433   return ret;
 434 }
 435
 436 void vtkMEDReader::SetTimesFlagsStatus(const char *name, int status)
 437 {
 438   if(this->Internal->FileName.empty())
 439     {//pvsm mode
 440       this->Internal->PK.pushTimesFlagsStatusEntry(name,status);
 441       return ;
 442     }
 443   //not pvsm mode (general case)
 444   int pos(0);
 445   std::istringstream iss(name); iss >> pos;
 446   this->Internal->TK.getTimesFlagArray()[pos].first=(bool)status;
 447   if(pos==this->Internal->TK.getTimesFlagArray().size()-1)
 448     if(!this->Internal->PluginStart0())
 449       {
 450         this->Modified();
 451         //this->Internal->TK.printSelf(std::cerr);
 452       }
 453 }
 454
 455 int vtkMEDReader::GetNumberOfTimesFlagsArrays()
 456 {
 457   if(!this->Internal)
 458     return 0;
 459   return (int)this->Internal->TK.getTimesFlagArray().size();
 460 }
 461
 462 const char *vtkMEDReader::GetTimesFlagsArrayName(int index)
 463 {
 464   return this->Internal->TK.getTimesFlagArray()[index].second.c_str();
 465 }
 466
 467 int vtkMEDReader::GetTimesFlagsArrayStatus(const char *name)
 468 {
 469   int pos(0);
 470   std::istringstream iss(name); iss >> pos;
 471   return (int)this->Internal->TK.getTimesFlagArray()[pos].first;
 472 }
 473
 474 void vtkMEDReader::UpdateSIL(vtkInformation *info)
 475 {
 476   if(!this->Internal)
 477       return ;
 478   vtkMutableDirectedGraph *sil(vtkMutableDirectedGraph::New());
 479   std::string meshName(this->BuildSIL(sil));
 480   if(meshName!=this->Internal->DftMeshName)
 481     {
 482       if(this->Internal->SIL)
 483         this->Internal->SIL->Delete();
 484       this->Internal->SIL=sil;
 485       this->Internal->DftMeshName=meshName;
 486       info->Set(vtkDataObject::SIL(),this->Internal->SIL);
 487       //request->AppendUnique(vtkExecutive::KEYS_TO_COPY(),vtkDataObject::SIL());
 488     }
 489   else
 490     {
 491       sil->Delete();
 492     }
 493 }
 494
 495 /*!
 496  * The returned string is the name of the mesh activated which groups and families are in \a sil.
 497  */
 498 std::string vtkMEDReader::BuildSIL(vtkMutableDirectedGraph* sil)
 499 {
 500   sil->Initialize();
 501   vtkSmartPointer<vtkVariantArray> childEdge(vtkSmartPointer<vtkVariantArray>::New());
 502   childEdge->InsertNextValue(0);
 503   vtkSmartPointer<vtkVariantArray> crossEdge(vtkSmartPointer<vtkVariantArray>::New());
 504   crossEdge->InsertNextValue(1);
 505   // CrossEdge is an edge linking hierarchies.
 506   vtkUnsignedCharArray* crossEdgesArray=vtkUnsignedCharArray::New();
 507   crossEdgesArray->SetName("CrossEdges");
 508   sil->GetEdgeData()->AddArray(crossEdgesArray);
 509   crossEdgesArray->Delete();
 510   std::vector<std::string> names;
 511   // Now build the hierarchy.
 512   vtkIdType rootId=sil->AddVertex();
 513   names.push_back("SIL");
 514   // Add global fields root
 515   vtkIdType fieldsRoot(sil->AddChild(rootId,childEdge));
 516   names.push_back("FieldsStatusTree");
 517   this->Internal->Tree.feedSIL(sil,fieldsRoot,childEdge,names);
 518   vtkIdType meshesFamsGrpsRoot(sil->AddChild(rootId,childEdge));
 519   names.push_back("MeshesFamsGrps");
 520   std::string dftMeshName(this->Internal->Tree.feedSILForFamsAndGrps(sil,meshesFamsGrpsRoot,childEdge,names));
 521   // This array is used to assign names to nodes.
 522   vtkStringArray *namesArray(vtkStringArray::New());
 523   namesArray->SetName("Names");
 524   namesArray->SetNumberOfTuples(sil->GetNumberOfVertices());
 525   sil->GetVertexData()->AddArray(namesArray);
 526   namesArray->Delete();
 527   std::vector<std::string>::const_iterator iter;
 528   vtkIdType cc;
 529   for(cc=0, iter=names.begin(); iter!=names.end(); ++iter, ++cc)
 530     namesArray->SetValue(cc,(*iter).c_str());
 531   return dftMeshName;
 532 }
 533
 534 double vtkMEDReader::PublishTimeStepsIfNeeded(vtkInformation *outInfo, bool& isUpdated)
 535 {
 536   int lev0(-1);
 537   std::vector<double> tsteps;
 538   if(!this->Internal->IsStdOrMode)
 539     tsteps=this->Internal->Tree.getTimeSteps(lev0,this->Internal->TK);
 540   else
 541     { tsteps.resize(1); tsteps[0]=0.; }
 542   isUpdated=false;
 543   if(lev0!=this->Internal->LastLev0)
 544     {
 545       isUpdated=true;
 546       double timeRange[2];
 547       timeRange[0]=tsteps.front();
 548       timeRange[1]=tsteps.back();
 549       outInfo->Set(vtkStreamingDemandDrivenPipeline::TIME_STEPS(),&tsteps[0],tsteps.size());
 550       outInfo->Set(vtkStreamingDemandDrivenPipeline::TIME_RANGE(),timeRange,2);
 551       this->Internal->LastLev0=lev0;
 552     }
 553   return tsteps.front();
 554 }
 555
 556 void vtkMEDReader::FillMultiBlockDataSetInstance(vtkMultiBlockDataSet *output, double reqTS)
 557 {
 558   std::string meshName;
 559   vtkDataSet *ret(this->Internal->Tree.buildVTKInstance(this->Internal->IsStdOrMode,reqTS,meshName,this->Internal->TK));
 560   if(this->Internal->GenerateVect)
 561     {
 562       vtkGenerateVectors::Operate(ret->GetPointData());
 563       vtkGenerateVectors::Operate(ret->GetCellData());
 564       vtkGenerateVectors::Operate(ret->GetFieldData());
 565     }
 566   output->SetBlock(0,ret);
 567   ret->Delete();
 568 }
 569
 570 void vtkMEDReader::PrintSelf(ostream& os, vtkIndent indent)
 571 {
 572   this->Superclass::PrintSelf(os, indent);
 573 }