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   virtual int getNodes(int cellId, int* nodevec) {return 0; }
  65   int getVtkCellId(int cellId)
  66   {
  67     return _vtkCellIds[cellId];
  68   }
  69   int getMaxId()
  70   {
  71     return _maxId;
  72   }
  73   static int getCellDimension(unsigned char cellType);
  74 protected:
  75   SMDS_Downward(SMDS_UnstructuredGrid *grid, int nbDownCells);
  76   ~SMDS_Downward();
  77   int addCell(int vtkId = -1);
  78   virtual void initCell(int cellId);
  79   virtual void allocate(int nbElems) = 0;
  80   virtual void compactStorage() = 0;
  81   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType); //!< Id's are downward connectivity id's
  82   virtual void addUpCell(int cellId, int upCellId, unsigned char aType); //!< Id's are downward connectivity id's
  83   virtual int getNodeSet(int cellId, int* nodeSet);
  84
  85   SMDS_UnstructuredGrid* _grid;
  86   int _maxId;
  87   int _nbDownCells; //!< the same number for all cells of a derived class
  88   std::vector<int> _cellIds; //!< growing size: all the down cell id's, size = _maxId * _nbDownCells
  89   std::vector<int> _vtkCellIds; //!< growing size: size = _maxId, either vtkId or -1
  90   std::vector<unsigned char> _cellTypes; //!< fixed size: the same vector for all cells of a derived class
  91
  92   static std::vector<int> _cellDimension; //!< conversion table: type --> dimension
  93 };
  94
  95 class SMDS_Down1D: public SMDS_Downward
  96 {
  97   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
  98 public:
  99   virtual int getNumberOfUpCells(int cellId);
 100   virtual const int* getUpCells(int cellId);
 101   virtual const unsigned char* getUpTypes(int cellId);
 102   virtual void getNodeIds(int cellId, std::set<int>& nodeSet);
 103   virtual int getNodes(int cellId, int* nodevec) { return getNodeSet(cellId, nodevec); }
 104 protected:
 105   SMDS_Down1D(SMDS_UnstructuredGrid *grid, int nbDownCells);
 106   ~SMDS_Down1D();
 107   virtual void initCell(int cellId);
 108   virtual void allocate(int nbElems);
 109   virtual void compactStorage();
 110   virtual void addUpCell(int cellId, int upCellId, unsigned char aType); //!< Id's are downward connectivity id's
 111   virtual int getNodeSet(int cellId, int* nodeSet);
 112   void setNodes(int cellId, int vtkId);
 113   void setNodes(int cellId, const int* nodeIds);
 114   int computeVtkCells(int cellId, std::vector<int>& vtkIds);
 115   int computeVtkCells(int* pts, std::vector<int>& vtkIds);
 116   int computeFaces(int cellId, int* vtkIds, int nbcells, int* downFaces, unsigned char* downTypes);
 117   int computeFaces(int* pts, int* vtkIds, int nbcells, int* downFaces, unsigned char* downTypes);
 118
 119   std::vector<std::vector<int> > _upCellIdsVector; //!< the number of faces sharing an edge is not known
 120   std::vector<std::vector<unsigned char> > _upCellTypesVector; //!< the number of faces sharing an edge is not known
 121   std::vector<int> _upCellIds; //!< compacted storage after connectivity calculation
 122   std::vector<unsigned char> _upCellTypes; //!< compacted storage after connectivity calculation
 123   std::vector<int> _upCellIndex; //!< compacted storage after connectivity calculation
 124 };
 125
 126 class SMDS_Down2D: public SMDS_Downward
 127 {
 128   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 129   friend class SMDS_Down1D;
 130 public:
 131   virtual int getNumberOfUpCells(int cellId);
 132   virtual const int* getUpCells(int cellId);
 133   virtual const unsigned char* getUpTypes(int cellId);
 134   virtual void getNodeIds(int cellId, std::set<int>& nodeSet);
 135 protected:
 136   SMDS_Down2D(SMDS_UnstructuredGrid *grid, int nbDownCells);
 137   ~SMDS_Down2D();
 138   virtual void allocate(int nbElems);
 139   virtual void compactStorage();
 140   virtual void addUpCell(int cellId, int upCellId, unsigned char aType);
 141   virtual void computeEdgesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes) = 0;
 142   virtual int getNodeSet(int cellId, int* nodeSet);
 143   int computeVolumeIds(int cellId, int* ids);
 144   int computeVolumeIds(ElemByNodesType& faceByNodes, int* ids);
 145   int computeVolumeIdsFromNodesFace(int* nodes, int nbNodes, int* ids);
 146   void setTempNodes(int cellId, int vtkId);
 147   void setTempNodes(int cellId, ElemByNodesType& faceByNodes);
 148   bool isInFace(int cellId, int *pts, int npts);
 149   int FindEdgeByNodes(int cellId, ElemByNodesType& edgeByNodes);
 150
 151   std::vector<int> _upCellIds; //!< 2 volumes max. per face
 152   std::vector<unsigned char> _upCellTypes; //!< 2 volume types per face
 153   std::vector<int> _tempNodes; //!< temporary storage of nodes, until downward connectivity completion
 154   int _nbNodes; //!< number of nodes in a face
 155 };
 156
 157 class SMDS_Down3D: public SMDS_Downward
 158 {
 159   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 160 public:
 161   virtual int getNumberOfUpCells(int cellId);
 162   virtual const int* getUpCells(int cellId);
 163   virtual const unsigned char* getUpTypes(int cellId);
 164   virtual void getNodeIds(int cellId, std::set<int>& nodeSet);
 165   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes) = 0;
 166 protected:
 167   SMDS_Down3D(SMDS_UnstructuredGrid *grid, int nbDownCells);
 168   ~SMDS_Down3D();
 169   virtual void allocate(int nbElems);
 170   virtual void compactStorage();
 171   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes) = 0;
 172   int FindFaceByNodes(int cellId, ElemByNodesType& faceByNodes);
 173 };
 174
 175 class SMDS_DownEdge: public SMDS_Down1D
 176 {
 177   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 178 public:
 179 protected:
 180   SMDS_DownEdge(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 181   ~SMDS_DownEdge();
 182 };
 183
 184 class SMDS_DownQuadEdge: public SMDS_Down1D
 185 {
 186   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 187 public:
 188 protected:
 189   SMDS_DownQuadEdge(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 190   ~SMDS_DownQuadEdge();
 191 };
 192
 193 class SMDS_DownTriangle: public SMDS_Down2D
 194 {
 195   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 196 public:
 197 protected:
 198   SMDS_DownTriangle(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 199   ~SMDS_DownTriangle();
 200   virtual void computeEdgesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& edgesWithNodes);
 201   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType); //!< Id's are downward connectivity id's
 202 };
 203
 204 class SMDS_DownQuadTriangle: public SMDS_Down2D
 205 {
 206   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 207 public:
 208 protected:
 209   SMDS_DownQuadTriangle(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 210   ~SMDS_DownQuadTriangle();
 211   virtual void computeEdgesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& edgesWithNodes);
 212   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType); //!< Id's are downward connectivity id's
 213 };
 214
 215 class SMDS_DownQuadrangle: public SMDS_Down2D
 216 {
 217   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 218 public:
 219 protected:
 220   SMDS_DownQuadrangle(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 221   ~SMDS_DownQuadrangle();
 222   virtual void computeEdgesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& edgesWithNodes);
 223   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType); //!< Id's are downward connectivity id's
 224 };
 225
 226 class SMDS_DownQuadQuadrangle: public SMDS_Down2D
 227 {
 228   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 229 public:
 230 protected:
 231   SMDS_DownQuadQuadrangle(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 232   ~SMDS_DownQuadQuadrangle();
 233   virtual void computeEdgesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& edgesWithNodes);
 234   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType); //!< Id's are downward connectivity id's
 235 };
 236
 237 //class SMDS_DownPolygon: public SMDS_Down2D
 238 //{
 239 //public:
 240 //  SMDS_DownPolygon(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 241 //  ~SMDS_DownPolygon();
 242 //protected:
 243 //};
 244
 245 //class SMDS_DownQuadPolygon: public SMDS_Down2D
 246 //{
 247 //public:
 248 //  SMDS_DownQuadPolygon(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 249 //  ~SMDS_DownQuadPolygon();
 250 //protected:
 251 //};
 252
 253 class SMDS_DownTetra: public SMDS_Down3D
 254 {
 255   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 256 public:
 257   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 258 protected:
 259   SMDS_DownTetra(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 260   ~SMDS_DownTetra();
 261   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 262   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 263 };
 264
 265 class SMDS_DownQuadTetra: public SMDS_Down3D
 266 {
 267   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 268 public:
 269   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 270 protected:
 271   SMDS_DownQuadTetra(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 272   ~SMDS_DownQuadTetra();
 273   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 274   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 275 };
 276
 277 class SMDS_DownPyramid: public SMDS_Down3D
 278 {
 279   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 280 public:
 281   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 282 protected:
 283   SMDS_DownPyramid(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 284   ~SMDS_DownPyramid();
 285   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 286   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 287 };
 288
 289 class SMDS_DownQuadPyramid: public SMDS_Down3D
 290 {
 291   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 292 public:
 293   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 294 protected:
 295   SMDS_DownQuadPyramid(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 296   ~SMDS_DownQuadPyramid();
 297   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 298   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 299 };
 300
 301 class SMDS_DownPenta: public SMDS_Down3D
 302 {
 303   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 304 public:
 305   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 306 protected:
 307   SMDS_DownPenta(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 308   ~SMDS_DownPenta();
 309   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 310   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 311 };
 312
 313 class SMDS_DownQuadPenta: public SMDS_Down3D
 314 {
 315   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 316 public:
 317   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 318 protected:
 319   SMDS_DownQuadPenta(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 320   ~SMDS_DownQuadPenta();
 321   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 322   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 323 };
 324
 325 class SMDS_DownHexa: public SMDS_Down3D
 326 {
 327   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 328 public:
 329   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 330 protected:
 331   SMDS_DownHexa(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 332   ~SMDS_DownHexa();
 333   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 334   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 335 };
 336
 337 class SMDS_DownQuadHexa: public SMDS_Down3D
 338 {
 339   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 340 public:
 341   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 342 protected:
 343   SMDS_DownQuadHexa(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 344   ~SMDS_DownQuadHexa();
 345   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 346   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 347 };
 348
 349 //class SMDS_DownPolyhedra: public SMDS_Down3D
 350 //{
 351 //public:
 352 //  SMDS_DownPolyhedra(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 353 //  ~SMDS_DownPolyhedra();
 354 //protected:
 355 //};
 356
 357 //class SMDS_DownQuadPolyhedra: public SMDS_Down3D
 358 //{
 359 //public:
 360 //  SMDS_DownQuadPolyhedra(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 361 //  ~SMDS_DownQuadPolyhedra();
 362 //protected:
 363 //};
 364
 365 #endif /* SMDS_DOWNWARD_HXX_ */