src/SMDS/SMDS_Downward.hxx

   1 // Copyright (C) 2010-2016  CEA/DEN, EDF R&D, OPEN CASCADE
   2 //
   3 // This library is free software; you can redistribute it and/or
   4 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   5 // License as published by the Free Software Foundation; either
   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
  20 // File: SMDS_Downward.hxx
  21 // Created: Jun 3, 2010
  22 // Author: prascle
  23
  24 #ifndef SMDS_DOWNWARD_HXX_
  25 #define SMDS_DOWNWARD_HXX_
  26
  27 #include "SMDS_UnstructuredGrid.hxx"
  28
  29 #include <vector>
  30 #include <set>
  31
  32 typedef struct
  33 {
  34   int nodeIds[8]; //!< max number of nodes in a face or edge: quad quad = 8
  35   int nbNodes;
  36   unsigned char vtkType;
  37 } ElemByNodesType; // TODO resize for polyhedrons
  38
  39 typedef struct
  40 {
  41   ElemByNodesType elems[6]; //!< max number of faces in a volume or edges in a face : hexahedron = 6
  42   int nbElems;
  43 } ListElemByNodesType; // TODO resize for polyhedrons
  44
  45 class SMDS_EXPORT DownIdType
  46 {
  47 public:
  48   DownIdType(int a, unsigned char b) :
  49     cellId(a), cellType(b)
  50   {
  51   }
  52   int cellId;
  53   unsigned char cellType;
  54 };
  55
  56 struct DownIdCompare
  57 {
  58   bool operator ()(const DownIdType e1, const DownIdType e2) const
  59   {
  60     if (e1.cellId == e2.cellId)
  61       return (e1.cellType < e2.cellType);
  62     else
  63       return (e1.cellId < e2.cellId);
  64   }
  65 };
  66
  67 class SMDS_EXPORT SMDS_Downward
  68 {
  69   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
  70   friend class SMDS_Down2D;
  71   friend class SMDS_Down3D;
  72 public:
  73   virtual int getNumberOfDownCells(int cellId);
  74   virtual const int* getDownCells(int cellId);
  75   virtual const unsigned char* getDownTypes(int cellId);
  76   virtual int getNumberOfUpCells(int cellId) = 0;
  77   virtual const int* getUpCells(int cellId) = 0;
  78   virtual const unsigned char* getUpTypes(int cellId) = 0;
  79   virtual void getNodeIds(int cellId, std::set<int>& nodeSet) = 0;
  80   virtual int getNodes(int cellId, int* nodevec) {return 0; }
  81   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes) {};
  82   int getVtkCellId(int cellId)
  83   {
  84     return _vtkCellIds[cellId];
  85   }
  86   int getMaxId()
  87   {
  88     return _maxId;
  89   }
  90   static int getCellDimension(unsigned char cellType);
  91 protected:
  92   SMDS_Downward(SMDS_UnstructuredGrid *grid, int nbDownCells);
  93   ~SMDS_Downward();
  94   int addCell(int vtkId = -1);
  95   virtual void initCell(int cellId);
  96   virtual void allocate(int nbElems) = 0;
  97   virtual void compactStorage() = 0;
  98   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType); //!< Id's are downward connectivity id's
  99   virtual void addUpCell(int cellId, int upCellId, unsigned char aType); //!< Id's are downward connectivity id's
 100   virtual int getNodeSet(int cellId, int* nodeSet);
 101
 102   SMDS_UnstructuredGrid* _grid;
 103   int _maxId;
 104   int _nbDownCells; //!< the same number for all cells of a derived class
 105   std::vector<int> _cellIds; //!< growing size: all the down cell id's, size = _maxId * _nbDownCells
 106   std::vector<int> _vtkCellIds; //!< growing size: size = _maxId, either vtkId or -1
 107   std::vector<unsigned char> _cellTypes; //!< fixed size: the same vector for all cells of a derived class
 108
 109   static std::vector<int> _cellDimension; //!< conversion table: type --> dimension
 110 };
 111
 112 class SMDS_EXPORT SMDS_Down1D: public SMDS_Downward
 113 {
 114   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 115 public:
 116   virtual int getNumberOfUpCells(int cellId);
 117   virtual const int* getUpCells(int cellId);
 118   virtual const unsigned char* getUpTypes(int cellId);
 119   virtual void getNodeIds(int cellId, std::set<int>& nodeSet);
 120   virtual int getNodes(int cellId, int* nodevec) { return getNodeSet(cellId, nodevec); }
 121 protected:
 122   SMDS_Down1D(SMDS_UnstructuredGrid *grid, int nbDownCells);
 123   ~SMDS_Down1D();
 124   virtual void initCell(int cellId);
 125   virtual void allocate(int nbElems);
 126   virtual void compactStorage();
 127   virtual void addUpCell(int cellId, int upCellId, unsigned char aType); //!< Id's are downward connectivity id's
 128   virtual int getNodeSet(int cellId, int* nodeSet);
 129   void setNodes(int cellId, int vtkId);
 130   void setNodes(int cellId, const int* nodeIds);
 131   int computeVtkCells(int cellId, std::vector<int>& vtkIds);
 132   int computeVtkCells(int* pts, std::vector<int>& vtkIds);
 133   int computeFaces(int cellId, int* vtkIds, int nbcells, int* downFaces, unsigned char* downTypes);
 134   int computeFaces(int* pts, int* vtkIds, int nbcells, int* downFaces, unsigned char* downTypes);
 135
 136   std::vector<std::vector<int> > _upCellIdsVector; //!< the number of faces sharing an edge is not known
 137   std::vector<std::vector<unsigned char> > _upCellTypesVector; //!< the number of faces sharing an edge is not known
 138   std::vector<int> _upCellIds; //!< compacted storage after connectivity calculation
 139   std::vector<unsigned char> _upCellTypes; //!< compacted storage after connectivity calculation
 140   std::vector<int> _upCellIndex; //!< compacted storage after connectivity calculation
 141 };
 142
 143 class SMDS_EXPORT SMDS_Down2D: public SMDS_Downward
 144 {
 145   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 146   friend class SMDS_Down1D;
 147 public:
 148   virtual int getNumberOfUpCells(int cellId);
 149   virtual const int* getUpCells(int cellId);
 150   virtual const unsigned char* getUpTypes(int cellId);
 151   virtual void getNodeIds(int cellId, std::set<int>& nodeSet);
 152 protected:
 153   SMDS_Down2D(SMDS_UnstructuredGrid *grid, int nbDownCells);
 154   ~SMDS_Down2D();
 155   virtual void allocate(int nbElems);
 156   virtual void compactStorage();
 157   virtual void addUpCell(int cellId, int upCellId, unsigned char aType);
 158   virtual void computeEdgesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes) = 0;
 159   virtual int getNodeSet(int cellId, int* nodeSet);
 160   int computeVolumeIds(int cellId, int* ids);
 161   int computeVolumeIds(ElemByNodesType& faceByNodes, int* ids);
 162   int computeVolumeIdsFromNodesFace(int* nodes, int nbNodes, int* ids);
 163   void setTempNodes(int cellId, int vtkId);
 164   void setTempNodes(int cellId, ElemByNodesType& faceByNodes);
 165   bool isInFace(int cellId, int *pts, int npts);
 166   int FindEdgeByNodes(int cellId, ElemByNodesType& edgeByNodes);
 167
 168   std::vector<int> _upCellIds; //!< 2 volumes max. per face
 169   std::vector<unsigned char> _upCellTypes; //!< 2 volume types per face
 170   std::vector<int> _tempNodes; //!< temporary storage of nodes, until downward connectivity completion
 171   int _nbNodes; //!< number of nodes in a face
 172 };
 173
 174 class SMDS_EXPORT SMDS_Down3D: public SMDS_Downward
 175 {
 176   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 177 public:
 178   virtual int getNumberOfUpCells(int cellId);
 179   virtual const int* getUpCells(int cellId);
 180   virtual const unsigned char* getUpTypes(int cellId);
 181   virtual void getNodeIds(int cellId, std::set<int>& nodeSet);
 182 protected:
 183   SMDS_Down3D(SMDS_UnstructuredGrid *grid, int nbDownCells);
 184   ~SMDS_Down3D();
 185   virtual void allocate(int nbElems);
 186   virtual void compactStorage();
 187   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes) = 0;
 188   int FindFaceByNodes(int cellId, ElemByNodesType& faceByNodes);
 189 };
 190
 191 class SMDS_EXPORT SMDS_DownEdge: public SMDS_Down1D
 192 {
 193   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 194 public:
 195 protected:
 196   SMDS_DownEdge(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 197   ~SMDS_DownEdge();
 198 };
 199
 200 class SMDS_EXPORT SMDS_DownQuadEdge: public SMDS_Down1D
 201 {
 202   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 203 public:
 204 protected:
 205   SMDS_DownQuadEdge(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 206   ~SMDS_DownQuadEdge();
 207 };
 208
 209 class SMDS_EXPORT SMDS_DownTriangle: public SMDS_Down2D
 210 {
 211   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 212 public:
 213 protected:
 214   SMDS_DownTriangle(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 215   ~SMDS_DownTriangle();
 216   virtual void computeEdgesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& edgesWithNodes);
 217   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType); //!< Id's are downward connectivity id's
 218 };
 219
 220 class SMDS_EXPORT SMDS_DownQuadTriangle: public SMDS_Down2D
 221 {
 222   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 223 public:
 224 protected:
 225   SMDS_DownQuadTriangle(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 226   ~SMDS_DownQuadTriangle();
 227   virtual void computeEdgesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& edgesWithNodes);
 228   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType); //!< Id's are downward connectivity id's
 229 };
 230
 231 class SMDS_EXPORT SMDS_DownQuadrangle: public SMDS_Down2D
 232 {
 233   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 234 public:
 235 protected:
 236   SMDS_DownQuadrangle(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 237   ~SMDS_DownQuadrangle();
 238   virtual void computeEdgesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& edgesWithNodes);
 239   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType); //!< Id's are downward connectivity id's
 240 };
 241
 242 class SMDS_EXPORT SMDS_DownQuadQuadrangle: public SMDS_Down2D
 243 {
 244   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 245 public:
 246 protected:
 247   SMDS_DownQuadQuadrangle(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 248   ~SMDS_DownQuadQuadrangle();
 249   virtual void computeEdgesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& edgesWithNodes);
 250   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType); //!< Id's are downward connectivity id's
 251 };
 252
 253 //class SMDS_DownPolygon: public SMDS_Down2D
 254 //{
 255 //public:
 256 //  SMDS_DownPolygon(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 257 //  ~SMDS_DownPolygon();
 258 //protected:
 259 //};
 260
 261 //class SMDS_DownQuadPolygon: public SMDS_Down2D
 262 //{
 263 //public:
 264 //  SMDS_DownQuadPolygon(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 265 //  ~SMDS_DownQuadPolygon();
 266 //protected:
 267 //};
 268
 269 class SMDS_EXPORT SMDS_DownTetra: public SMDS_Down3D
 270 {
 271   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 272 public:
 273   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 274 protected:
 275   SMDS_DownTetra(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 276   ~SMDS_DownTetra();
 277   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 278   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 279 };
 280
 281 class SMDS_EXPORT SMDS_DownQuadTetra: public SMDS_Down3D
 282 {
 283   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 284 public:
 285   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 286 protected:
 287   SMDS_DownQuadTetra(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 288   ~SMDS_DownQuadTetra();
 289   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 290   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 291 };
 292
 293 class SMDS_EXPORT SMDS_DownPyramid: public SMDS_Down3D
 294 {
 295   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 296 public:
 297   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 298 protected:
 299   SMDS_DownPyramid(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 300   ~SMDS_DownPyramid();
 301   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 302   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 303 };
 304
 305 class SMDS_EXPORT SMDS_DownQuadPyramid: public SMDS_Down3D
 306 {
 307   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 308 public:
 309   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 310 protected:
 311   SMDS_DownQuadPyramid(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 312   ~SMDS_DownQuadPyramid();
 313   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 314   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 315 };
 316
 317 class SMDS_EXPORT SMDS_DownPenta: public SMDS_Down3D
 318 {
 319   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 320 public:
 321   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 322 protected:
 323   SMDS_DownPenta(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 324   ~SMDS_DownPenta();
 325   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 326   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 327 };
 328
 329 class SMDS_EXPORT SMDS_DownQuadPenta: public SMDS_Down3D
 330 {
 331   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 332 public:
 333   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 334 protected:
 335   SMDS_DownQuadPenta(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 336   ~SMDS_DownQuadPenta();
 337   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 338   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 339 };
 340
 341 class SMDS_EXPORT SMDS_DownHexa: public SMDS_Down3D
 342 {
 343   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 344 public:
 345   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 346 protected:
 347   SMDS_DownHexa(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 348   ~SMDS_DownHexa();
 349   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 350   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 351 };
 352
 353 class SMDS_EXPORT SMDS_DownQuadHexa: public SMDS_Down3D
 354 {
 355   friend class SMDS_UnstructuredGrid;
 356 public:
 357   virtual void getOrderedNodesOfFace(int cellId, std::vector<vtkIdType>& orderedNodes);
 358 protected:
 359   SMDS_DownQuadHexa(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 360   ~SMDS_DownQuadHexa();
 361   virtual void addDownCell(int cellId, int lowCellId, unsigned char aType);
 362   virtual void computeFacesWithNodes(int cellId, ListElemByNodesType& facesWithNodes);
 363 };
 364
 365 //class SMDS_DownPolyhedra: public SMDS_Down3D
 366 //{
 367 //public:
 368 //  SMDS_DownPolyhedra(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 369 //  ~SMDS_DownPolyhedra();
 370 //protected:
 371 //};
 372
 373 //class SMDS_DownQuadPolyhedra: public SMDS_Down3D
 374 //{
 375 //public:
 376 //  SMDS_DownQuadPolyhedra(SMDS_UnstructuredGrid *grid);
 377 //  ~SMDS_DownQuadPolyhedra();
 378 //protected:
 379 //};
 380
 381 #endif /* SMDS_DOWNWARD_HXX_ */