Branch data Line data Source code
1 : : /* *****************************************************************
2 : : MESQUITE -- The Mesh Quality Improvement Toolkit
3 : :
4 : : Copyright 2004 Lawrence Livermore National Laboratory. Under
5 : : the terms of Contract B545069 with the University of Wisconsin --
6 : : Madison, Lawrence Livermore National Laboratory retains certain
7 : : rights in this software.
8 : :
9 : : This library is free software; you can redistribute it and/or
10 : : modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
11 : : License as published by the Free Software Foundation; either
12 : : version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
13 : :
14 : : This library is distributed in the hope that it will be useful,
15 : : but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16 : : MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
17 : : Lesser General Public License for more details.
18 : :
19 : : You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
20 : : (lgpl.txt) along with this library; if not, write to the Free Software
21 : : Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
22 : :
23 : : [email protected]
24 : :
25 : : ***************************************************************** */
26 : :
27 : : #ifndef MESQUITE_MESH_IMPL_DATA_HPP
28 : : #define MESQUITE_MESH_IMPL_DATA_HPP
29 : :
30 : : #include "Mesquite.hpp"
31 : : #include "Vector3D.hpp"
32 : : #include "MeshInterface.hpp"
33 : :
34 : : #include <vector>
35 : : #include <sys/types.h>
36 : :
37 : : namespace MBMesquite
38 : : {
39 : :
40 : : class MsqError;
41 : :
42 : : /** Class to store mesh representation for MeshImpl */
43 : 286 : class MeshImplData
44 : : {
45 : :
46 : : public:
47 [ + - ][ + - ]: 143 : MeshImplData() : haveSlavedFlags( false ) {}
[ + - ]
48 : :
49 : : /** Clear all data */
50 : : void clear();
51 : :
52 : : /** Get number of vertices, does not include mid-nodes */
53 : : size_t num_vertices() const;
54 : : /** Get number of elements */
55 : : size_t num_elements() const;
56 : : /** Get number of vertex uses (sum of connectivity length for all elements)
57 : : * Does not count mid-nodes */
58 : : size_t num_vertex_uses() const;
59 : :
60 : 140982 : size_t max_vertex_index() const
61 : : {
62 : 140982 : return vertexList.size();
63 : : }
64 : 100920 : size_t max_element_index() const
65 : : {
66 : 100920 : return elementList.size();
67 : : }
68 : :
69 : : /** Copy internal representation into CSR rep
70 : : * Does not include mid-nodes. */
71 : : void copy_mesh( size_t* vertex_handle_array, size_t* element_hanlde_array, size_t* element_conn_offsets,
72 : : size_t* element_conn_indices );
73 : :
74 : : /** Get all vertices, including mid-nodes */
75 : : void all_vertices( std::vector< size_t >& list, MsqError& err ) const;
76 : :
77 : : /** Get all elements */
78 : : void all_elements( std::vector< size_t >& list, MsqError& err ) const;
79 : :
80 : : /** Check if passed vertex index is valid */
81 : 37722626 : inline bool is_vertex_valid( size_t index ) const
82 : : {
83 [ + - ][ + - ]: 37722626 : return index < vertexList.size() && vertexList[index].valid;
84 : : }
85 : :
86 : : /** Check if passed element index is valid */
87 : 9176019 : inline bool is_element_valid( size_t index ) const
88 : : {
89 [ + - ][ + - ]: 9176019 : return index < elementList.size() && !elementList[index].connectivity.empty();
90 : : }
91 : :
92 : : /** Check if the specified node is used as a mid-node on any element */
93 : : bool is_mid_node( size_t index ) const;
94 : : /** Check if the specified node is used as a corner vertex on any element */
95 : : bool is_corner_node( size_t index ) const;
96 : :
97 : : /** Get vertex coordinates */
98 : : const Vector3D& get_vertex_coords( size_t index, MsqError& err ) const;
99 : :
100 : : /** Set vertex coordinates */
101 : : void set_vertex_coords( size_t index, const Vector3D& coords, MsqError& err );
102 : :
103 : : /** Get vertex fixed flag */
104 : : bool vertex_is_fixed( size_t index, MsqError& err ) const;
105 : :
106 : : /** Get vertex slaved flag */
107 : : bool vertex_is_slaved( size_t index, MsqError& err ) const;
108 : :
109 : : /** Set vertex fixed flag */
110 : : void fix_vertex( size_t index, bool flag, MsqError& err );
111 : :
112 : : /** Set vertex slaved flag */
113 : : void slave_vertex( size_t index, bool flag, MsqError& err );
114 : :
115 : : /** Get vertex byte */
116 : : unsigned char get_vertex_byte( size_t index, MsqError& err ) const;
117 : :
118 : : /** Set vertex byte */
119 : : void set_vertex_byte( size_t index, unsigned char value, MsqError& err );
120 : :
121 : : /** Get element type */
122 : : EntityTopology element_topology( size_t index, MsqError& err ) const;
123 : :
124 : : /** Set element type */
125 : : void element_topology( size_t index, EntityTopology type, MsqError& err );
126 : :
127 : : /** Get element connectivity list, including mid-nodes */
128 : : const std::vector< size_t >& element_connectivity( size_t index, MsqError& err ) const;
129 : :
130 : : /** Get vertex adjacency list */
131 : : const std::vector< size_t >& vertex_adjacencies( size_t index, MsqError& err ) const;
132 : :
133 : : /** Allocate space for specified number of vertices */
134 : : void allocate_vertices( size_t count, MsqError& err );
135 : :
136 : : /** Allocate space for specified number of elements */
137 : : void allocate_elements( size_t count, MsqError& err );
138 : :
139 : : /** Set allocated but unset veretx to specified values */
140 : : void reset_vertex( size_t index, const Vector3D& coords, bool fixed, MsqError& err );
141 : :
142 : : /**
143 : : * Clear element at specified index (if any) including
144 : : * connectivity and adjacency data, and re-initialize with
145 : : * passed data.
146 : : */
147 : : void reset_element( size_t index, const std::vector< long >& vertices, EntityTopology topology, MsqError& err );
148 : : void reset_element( size_t index, const std::vector< size_t >& vertices, EntityTopology topology, MsqError& err );
149 : :
150 : : /** Add a new vertex */
151 : : size_t add_vertex( const Vector3D& coords, bool fixed, MsqError& err );
152 : : /** Add a new element */
153 : : size_t add_element( const std::vector< long >& vertices, EntityTopology topology, MsqError& err );
154 : : size_t add_element( const std::vector< size_t >& vertices, EntityTopology topology, MsqError& err );
155 : :
156 : : /** Delete a vertex - may not be referenced by any element */
157 : : void delete_vertex( size_t index, MsqError& err );
158 : : /** Delete an element */
159 : : void delete_element( size_t index, MsqError& err );
160 : :
161 : : /** Get all mid-nodes and their adjacent corner vertices */
162 : : void copy_higher_order( std::vector< size_t >& mid_nodes, std::vector< size_t >& vertices,
163 : : std::vector< size_t >& vertex_indices, std::vector< size_t >& index_offsets,
164 : : MsqError& err );
165 : :
166 : : /** \brief Get elements adjacent to ALL of the passed nodes.
167 : : *
168 : : * Return the list of elements that is the intersection of the
169 : : * adjacency lists of the specified vertices.
170 : : */
171 : : void get_adjacent_elements( std::vector< size_t >::const_iterator nodes,
172 : : std::vector< size_t >::const_iterator nodes_end, std::vector< size_t >& elems_out,
173 : : MsqError& err );
174 : :
175 : : /**\brief Skin mesh
176 : : *
177 : : * Get the boundary of a mesh as element sides
178 : : *
179 : : *\param sides Element sides as pairs of values : { elem_index, side_number }
180 : : */
181 : : void skin( std::vector< size_t >& sides, MsqError& err );
182 : :
183 : 1186 : bool have_slaved_flags() const
184 : : {
185 : 1186 : return haveSlavedFlags;
186 : : }
187 : :
188 : : private:
189 : : /**\brief helper function for skinning
190 : : *
191 : : * Check if any elements adjacent to a side of an element
192 : : * are of the same dimension as the input element.
193 : : *\param elem The element
194 : : *\param nodes The nodes composing the side of the element
195 : : */
196 : : bool has_adjacent_elements( size_t elem, const std::vector< size_t >& nodes, MsqError& err );
197 : :
198 : : /** Clear existing element data */
199 : : void clear_element( size_t index, MsqError& err );
200 : :
201 : : /** Set cleared element */
202 : : void set_element( size_t index, const std::vector< long >& vertices, EntityTopology topology, MsqError& err );
203 : :
204 : : /** Set cleared element */
205 : : void set_element( size_t index, const std::vector< size_t >& vertices, EntityTopology topology, MsqError& err );
206 : :
207 : : /** Struct holding a vertex */
208 : 131502 : struct Vertex
209 : : {
210 : 0 : Vertex( const Vector3D& pos, bool is_fixed )
211 : 0 : : coords( pos ), midcount( 0 ), fixed( is_fixed ), valid( true ), byte( '\0' )
212 : : {
213 : 0 : }
214 : :
215 : 131502 : Vertex() : midcount( 0 ), valid( false ), byte( '\0' ) {}
216 : :
217 : : Vector3D coords; /**< location */
218 : : std::vector< size_t > adjacencies; /**< indices of adjacent elements */
219 : : unsigned midcount; /**< num elements referencing this as a mid-node */
220 : : bool fixed; /**< is fixed */
221 : : bool slaved;
222 : : bool valid; /**< is a valid (initialized) array entry */
223 : : unsigned char byte; /**< mark */
224 : : };
225 : :
226 : : /** Struct holding an element */
227 : 232612 : struct Element
228 : : {
229 : : std::vector< size_t > connectivity; /**< list of vertex indices */
230 : : EntityTopology topology; /**< element type */
231 : 232612 : Element() : topology( MIXED ) {}
232 : : };
233 : :
234 : : std::vector< Vertex > vertexList; /**< Array of vertices */
235 : : std::vector< Element > elementList; /**< Array of elements */
236 : :
237 : : /** List of unused indices in vertex list */
238 : : std::vector< size_t > deletedVertexList;
239 : : /** List of unused indices in element list */
240 : : std::vector< size_t > deletedElementList;
241 : :
242 : : bool haveSlavedFlags;
243 : : };
244 : :
245 : : /**\brief VertexIterator for MeshImpl
246 : : *
247 : : * Iterate over valid vertex indices
248 : : */
249 : : class MeshImplVertIter : public VertexIterator
250 : : {
251 : : private:
252 : : MeshImplData* mesh;
253 : : size_t index;
254 : :
255 : : public:
256 : 0 : MeshImplVertIter( MeshImplData* data ) : mesh( data )
257 : : {
258 [ # # ]: 0 : restart();
259 : 0 : }
260 : :
261 : : virtual ~MeshImplVertIter();
262 : :
263 : : virtual void restart();
264 : :
265 : : virtual void operator++();
266 : :
267 : : virtual Mesh::VertexHandle operator*() const;
268 : :
269 : : virtual bool is_at_end() const;
270 : : };
271 : :
272 : : /**\brief ElementIterator for MeshImpl
273 : : *
274 : : * Iterate over valid element indices
275 : : */
276 : : class MeshImplElemIter : public ElementIterator
277 : : {
278 : : private:
279 : : MeshImplData* mesh;
280 : : size_t index;
281 : :
282 : : public:
283 : 0 : MeshImplElemIter( MeshImplData* data ) : mesh( data )
284 : : {
285 [ # # ]: 0 : restart();
286 : 0 : }
287 : :
288 : : virtual ~MeshImplElemIter();
289 : :
290 : : virtual void restart();
291 : :
292 : : virtual void operator++();
293 : :
294 : : virtual Mesh::ElementHandle operator*() const;
295 : :
296 : : virtual bool is_at_end() const;
297 : : };
298 : :
299 : : } // namespace MBMesquite
300 : :
301 : : #endif
|
