src/SMDS/SMDS_Downward.hxx

   1 /*
   2  * SMDS_Downward.hxx
   3  *
   4  *  Created on: Jun 3, 2010
   5  *      Author: prascle
   6  */
   7
   8 #ifndef SMDS_DOWNWARD_HXX_
   9 #define SMDS_DOWNWARD_HXX_
  10
  11 #include "SMDS_UnstructuredGrid.hxx"
  12
  13 #include <vector>
  14 #include <set>
  15
  16 typedef struct
  17 {
  18   int nodeIds[8]; //!< max number of nodes in a face or edge: quad quad = 8
  19   int nbNodes;
  20   unsigned char vtkType;
  21 } ElemByNodesType; // TODO resize for polyhedrons
  22
  23 typedef struct
  24 {
  25   ElemByNodesType elems[6]; //!< max number of faces in a volume or edges in a face : hexahedron = 6
  26   int nbElems;
  27 } ListElemByNodesType; // TODO resize for polyhedrons
  28
  29 class DownIdType
  30 {
  31 public:
  32   DownIdType(int a, unsigned char b) :
  33     cellId(a), cellType(b)
  34   {
  35   }
  36   int cellId;
  37   unsigned char cellType;
  38 };
  39
  40 struct DownIdCompare
  41 {
  42   bool operator ()(const DownIdType e1, const DownIdType e2) const
  43   {
  44     if (e1.cellId == e2.cellId)
  45       return (e1.cellType < e2.cellType);
  46     else
  47       return (e1.cellId < e2.cellId);
  48   }
  49 };
  50
  51 class SMDS_Downward
  52 {
  53   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
  54   friend class SMDS_Down2D;
  55   friend class SMDS_Down3D;
  56 public:
  57   virtual int getNumberOfDownCells(int cellId);
  58   virtual const int* getDownCells(int cellId);
  59   virtual const unsigned char* getDownTypes(int cellId);
  60   virtual int getNumberOfUpCells(int cellId) = 0;
  61   virtual const int* getUpCells(int cellId) = 0;
  62   virtual const unsigned char* getUpTypes(int cellId) = 0;
  63   virtual void getNodeIds(int cellId, std::set<int>& nodeSet) = 0;
  64   int getVtkCellId(int cellId)
  65   {
  66     return _vtkCellIds[cellId];
  67   }
  68   int getMaxId()
  69   {
  70     return _maxId;
  71   }
  72   static int getCellDimension(unsigned char cellType);
  73 protected:
  74   SMDS_Downward(SMDS_UnstructuredGrid *grid, int nbDownCells);
  75   ~SMDS_Downward();
  76   int addCell(int vtkId = -1);
  77   virtual void initCell(int cellId);
  78   virtual void allocate(int nbElems) = 0;
  79   virtual void compactStorage() = 0;
  80   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType); //!< Id's are downward connectivity id's
  81   virtual void addUpCell(int cellId, int upCellId, unsigned char aType); //!< Id's are downward connectivity id's
  82   virtual int getNodeSet(int cellId, int* nodeSet);
  83
  84   SMDS_UnstructuredGrid* _grid;
  85   int _maxId;
  86   int _nbDownCells; //!< the same number for all cells of a derived class
  87   std::vector<int> _cellIds; //!< growing size: all the down cell id's, size = _maxId * _nbDownCells
  88   std::vector<int> _vtkCellIds; //!< growing size: size = _maxId, either vtkId or -1
  89   std::vector<unsigned char> _cellTypes; //!< fixed size: the same vector for all cells of a derived class
  90
  91   static std::vector<int> _cellDimension; //!< conversion table: type --> dimension
  92 };
  93
  94 class SMDS_Down1D: public SMDS_Downward
  95 {
  96   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
  97 public:
  98   virtual int getNumberOfUpCells(int cellId);
  99   virtual const int* getUpCells(int cellId);
 100   virtual const unsigned char* getUpTypes(int cellId);
 101   virtual void getNodeIds(int cellId, std::set<int>& nodeSet);
 102 protected:
 103   SMDS_Down1D(SMDS_UnstructuredGrid *grid, int nbDownCells);
 104   ~SMDS_Down1D();
 105   virtual void initCell(int cellId);
 106   virtual void allocate(int nbElems);
 107   virtual void compactStorage();
 108   virtual void addUpCell(int cellId, int upCellId, unsigned char aType); //!< Id's are downward connectivity id's
 109   virtual int getNodeSet(int cellId, int* nodeSet);
 110   void setNodes(int cellId, int vtkId);
 111   void setNodes(int cellId, const int* nodeIds);
 112   int computeVtkCells(int cellId, std::vector<int>& vtkIds);
 113   int computeVtkCells(int* pts, std::vector<int>& vtkIds);
 114   int computeFaces(int cellId, int* vtkIds, int nbcells, int* downFaces, unsigned char* downTypes);
 115   int computeFaces(int* pts, int* vtkIds, int nbcells, int* downFaces, unsigned char* downTypes);
 116
 117   std::vector<std::vector<int> > _upCellIdsVector; //!< the number of faces sharing an edge is not known
 118   std::vector<std::vector<unsigned char> > _upCellTypesVector; //!< the number of faces sharing an edge is not known
 119   std::vector<int> _upCellIds; //!< compacted storage after connectivity calculation
 120   std::vector<unsigned char> _upCellTypes; //!< compacted storage after connectivity calculation
 121   std::vector<int> _upCellIndex; //!< compacted storage after connectivity calculation
 122 };
 123
 124 class SMDS_Down2D: public SMDS_Downward
 125 {
 126   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 127   friend class SMDS_Down1D;
 128 public:
 129   virtual int getNumberOfUpCells(int cellId);
 130   virtual const int* getUpCells(int cellId);
 131   virtual const unsigned char* getUpTypes(int cellId);
 132   virtual void getNodeIds(int cellId, std::set<int>& nodeSet);
 133 protected:
 134   SMDS_Down2D(SMDS_UnstructuredGrid *grid, int nbDownCells);
 135   ~SMDS_Down2D();
 136   virtual void allocate(int nbElems);
 137   virtual void compactStorage();
 138   virtual void addUpCell(int cellId, int upCellId, unsigned char aType);
 139   virtual void computeEdgesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes) = 0;
 140   virtual int getNodeSet(int cellId, int* nodeSet);
 141   int computeVolumeIds(int cellId, int* ids);
 142   int computeVolumeIds(ElemByNodesType& faceByNodes, int* ids);
 143   int computeVolumeIdsFromNodesFace(int* nodes, int nbNodes, int* ids);
 144   void setTempNodes(int cellId, int vtkId);
 145   void setTempNodes(int cellId, ElemByNodesType& faceByNodes);
 146   bool isInFace(int cellId, int *pts, int npts);
 147   int FindEdgeByNodes(int cellId, ElemByNodesType& edgeByNodes);
 148
 149   std::vector<int> _upCellIds; //!< 2 volumes max. per face
 150   std::vector<unsigned char> _upCellTypes; //!< 2 volume types per face
 151   std::vector<int> _tempNodes; //!< temporary storage of nodes, until downward connectivity completion
 152   int _nbNodes; //!< number of nodes in a face
 153 };
 154
 155 class SMDS_Down3D: public SMDS_Downward
 156 {
 157   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 158 public:
 159   virtual int getNumberOfUpCells(int cellId);
 160   virtual const int* getUpCells(int cellId);
 161   virtual const unsigned char* getUpTypes(int cellId);
 162   virtual void getNodeIds(int cellId, std::set<int>& nodeSet);
 163   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes) = 0;
 164 protected:
 165   SMDS_Down3D(SMDS_UnstructuredGrid *grid, int nbDownCells);
 166   ~SMDS_Down3D();
 167   virtual void allocate(int nbElems);
 168   virtual void compactStorage();
 169   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes) = 0;
 170   int FindFaceByNodes(int cellId, ElemByNodesType& faceByNodes);
 171 };
 172
 173 class SMDS_DownEdge: public SMDS_Down1D
 174 {
 175   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 176 public:
 177 protected:
 178   SMDS_DownEdge(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 179   ~SMDS_DownEdge();
 180 };
 181
 182 class SMDS_DownQuadEdge: public SMDS_Down1D
 183 {
 184   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 185 public:
 186 protected:
 187   SMDS_DownQuadEdge(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 188   ~SMDS_DownQuadEdge();
 189 };
 190
 191 class SMDS_DownTriangle: public SMDS_Down2D
 192 {
 193   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 194 public:
 195 protected:
 196   SMDS_DownTriangle(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 197   ~SMDS_DownTriangle();
 198   virtual void computeEdgesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& edgesWithNodes);
 199   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType); //!< Id's are downward connectivity id's
 200 };
 201
 202 class SMDS_DownQuadTriangle: public SMDS_Down2D
 203 {
 204   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 205 public:
 206 protected:
 207   SMDS_DownQuadTriangle(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 208   ~SMDS_DownQuadTriangle();
 209   virtual void computeEdgesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& edgesWithNodes);
 210   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType); //!< Id's are downward connectivity id's
 211 };
 212
 213 class SMDS_DownQuadrangle: public SMDS_Down2D
 214 {
 215   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 216 public:
 217 protected:
 218   SMDS_DownQuadrangle(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 219   ~SMDS_DownQuadrangle();
 220   virtual void computeEdgesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& edgesWithNodes);
 221   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType); //!< Id's are downward connectivity id's
 222 };
 223
 224 class SMDS_DownQuadQuadrangle: public SMDS_Down2D
 225 {
 226   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 227 public:
 228 protected:
 229   SMDS_DownQuadQuadrangle(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 230   ~SMDS_DownQuadQuadrangle();
 231   virtual void computeEdgesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& edgesWithNodes);
 232   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType); //!< Id's are downward connectivity id's
 233 };
 234
 235 //class SMDS_DownPolygon: public SMDS_Down2D
 236 //{
 237 //public:
 238 //  SMDS_DownPolygon(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 239 //  ~SMDS_DownPolygon();
 240 //protected:
 241 //};
 242
 243 //class SMDS_DownQuadPolygon: public SMDS_Down2D
 244 //{
 245 //public:
 246 //  SMDS_DownQuadPolygon(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 247 //  ~SMDS_DownQuadPolygon();
 248 //protected:
 249 //};
 250
 251 class SMDS_DownTetra: public SMDS_Down3D
 252 {
 253   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 254 public:
 255   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 256 protected:
 257   SMDS_DownTetra(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 258   ~SMDS_DownTetra();
 259   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 260   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 261 };
 262
 263 class SMDS_DownQuadTetra: public SMDS_Down3D
 264 {
 265   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 266 public:
 267   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 268 protected:
 269   SMDS_DownQuadTetra(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 270   ~SMDS_DownQuadTetra();
 271   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 272   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 273 };
 274
 275 class SMDS_DownPyramid: public SMDS_Down3D
 276 {
 277   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 278 public:
 279   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 280 protected:
 281   SMDS_DownPyramid(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 282   ~SMDS_DownPyramid();
 283   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 284   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 285 };
 286
 287 class SMDS_DownQuadPyramid: public SMDS_Down3D
 288 {
 289   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 290 public:
 291   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 292 protected:
 293   SMDS_DownQuadPyramid(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 294   ~SMDS_DownQuadPyramid();
 295   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 296   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 297 };
 298
 299 class SMDS_DownPenta: public SMDS_Down3D
 300 {
 301   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 302 public:
 303   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 304 protected:
 305   SMDS_DownPenta(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 306   ~SMDS_DownPenta();
 307   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 308   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 309 };
 310
 311 class SMDS_DownQuadPenta: public SMDS_Down3D
 312 {
 313   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 314 public:
 315   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 316 protected:
 317   SMDS_DownQuadPenta(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 318   ~SMDS_DownQuadPenta();
 319   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 320   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 321 };
 322
 323 class SMDS_DownHexa: public SMDS_Down3D
 324 {
 325   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 326 public:
 327   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 328 protected:
 329   SMDS_DownHexa(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 330   ~SMDS_DownHexa();
 331   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 332   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 333 };
 334
 335 class SMDS_DownQuadHexa: public SMDS_Down3D
 336 {
 337   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 338 public:
 339   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 340 protected:
 341   SMDS_DownQuadHexa(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 342   ~SMDS_DownQuadHexa();
 343   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 344   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 345 };
 346
 347 //class SMDS_DownPolyhedra: public SMDS_Down3D
 348 //{
 349 //public:
 350 //  SMDS_DownPolyhedra(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 351 //  ~SMDS_DownPolyhedra();
 352 //protected:
 353 //};
 354
 355 //class SMDS_DownQuadPolyhedra: public SMDS_Down3D
 356 //{
 357 //public:
 358 //  SMDS_DownQuadPolyhedra(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 359 //  ~SMDS_DownQuadPolyhedra();
 360 //protected:
 361 //};
 362
 363 #endif /* SMDS_DOWNWARD_HXX_ */