src/mesh/cfMesh/utilities/meshes/polyMeshGenAddressing/polyMeshGenAddressingCentresAndVols.C

   1 /*---------------------------------------------------------------------------*\
   2   =========                 |
   3   \\      /  F ield         | cfMesh: A library for mesh generation
   4    \\    /   O peration     |
   5     \\  /    A nd           | Copyright held by the original author
   6      \\/     M anipulation  |
   7 -------------------------------------------------------------------------------
   8 License
   9     This file is part of cfMesh.
  10
  11     cfMesh is free software; you can redistribute it and/or modify it
  12     under the terms of the GNU General Public License as published by the
  13     Free Software Foundation; either version 3 of the License, or (at your
  14     option) any later version.
  15
  16     cfMesh is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  17     ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  18     FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  19     for more details.
  20
  21     You should have received a copy of the GNU General Public License
  22     along with cfMesh.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  23
  24 Class
  25     polyMeshGenAddressing
  26
  27 Description
  28     Efficient cell-centre calculation using face-addressing, face-centres and
  29     face-areas.
  30
  31 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  32
  33 #include "polyMeshGenAddressing.H"
  34
  35 # ifdef USE_OMP
  36 #include <omp.h>
  37 # endif
  38
  39 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  40
  41 namespace Foam
  42 {
  43
  44 // * * * * * * * * * * * * * Private Member Functions  * * * * * * * * * * * //
  45
  46 void polyMeshGenAddressing::calcCellCentresAndVols() const
  47 {
  48     if( cellCentresPtr_ || cellVolumesPtr_ )
  49     {
  50         FatalErrorIn("polyMeshGenAddressing::calcCellCentresAndVols() const")
  51             << "Cell centres or cell volumes already calculated"
  52             << abort(FatalError);
  53     }
  54
  55     const cellListPMG& cells = mesh_.cells();
  56
  57     // set the accumulated cell centre to zero vector
  58     cellCentresPtr_ = new vectorField(cells.size());
  59     vectorField& cellCtrs = *cellCentresPtr_;
  60
  61     // Initialise cell volumes to 0
  62     cellVolumesPtr_ = new scalarField(cells.size());
  63     scalarField& cellVols = *cellVolumesPtr_;
  64
  65     // Make centres and volumes
  66     makeCellCentresAndVols(faceCentres(), faceAreas(), cellCtrs, cellVols);
  67 }
  68
  69 void polyMeshGenAddressing::makeCellCentresAndVols
  70 (
  71     const vectorField& fCtrs,
  72     const vectorField& fAreas,
  73     vectorField& cellCtrs,
  74     scalarField& cellVols
  75 ) const
  76 {
  77     const labelList& own = mesh_.owner();
  78     const cellListPMG& cells = mesh_.cells();
  79     const label nCells = cells.size();
  80
  81     # ifdef USE_OMP
  82     # pragma omp parallel for if( nCells > 1000 )
  83     # endif
  84     for(label cellI=0;cellI<nCells;++cellI)
  85     {
  86         const cell& c = cells[cellI];
  87
  88         //- approximate the centre first
  89         vector cEst(vector::zero);
  90         forAll(c, fI)
  91             cEst += fCtrs[c[fI]];
  92
  93         cEst /= c.size();
  94
  95         //- start evaluating the volume and the cell centre
  96         vector cellCentre(vector::zero);
  97         scalar cellVol(0.0);
  98
  99         forAll(c, fI)
 100         {
 101             // Calculate 3*face-pyramid volume
 102             scalar pyr3Vol = (fAreas[c[fI]] & (fCtrs[c[fI]] - cEst));
 103
 104             if( own[c[fI]] != cellI )
 105                 pyr3Vol *= -1.0;
 106
 107             pyr3Vol = Foam::max(pyr3Vol, VSMALL);
 108
 109             // Calculate face-pyramid centre
 110             const vector pc = (3.0/4.0)*fCtrs[c[fI]] + (1.0/4.0)*cEst;
 111
 112             // Accumulate volume-weighted face-pyramid centre
 113             cellCentre += pyr3Vol*pc;
 114
 115             // Accumulate face-pyramid volume
 116             cellVol += pyr3Vol;
 117         }
 118
 119         cellCtrs[cellI] = cellCentre / cellVol;
 120         cellVols[cellI] = cellVol / 3.0;
 121     }
 122 }
 123
 124 // * * * * * * * * * * * * * * * Member Functions  * * * * * * * * * * * * * //
 125
 126 const vectorField& polyMeshGenAddressing::cellCentres() const
 127 {
 128     if( !cellCentresPtr_ )
 129     {
 130         # ifdef USE_OMP
 131         if( omp_in_parallel() )
 132             FatalErrorIn
 133             (
 134                 "const vectorField& polyMeshGenAddressing::cellCentres() const"
 135             ) << "Calculating addressing inside a parallel region."
 136                 << " This is not thread safe" << exit(FatalError);
 137         # endif
 138
 139         calcCellCentresAndVols();
 140     }
 141
 142     return *cellCentresPtr_;
 143 }
 144
 145 const scalarField& polyMeshGenAddressing::cellVolumes() const
 146 {
 147     if( !cellVolumesPtr_ )
 148     {
 149         # ifdef USE_OMP
 150         if( omp_in_parallel() )
 151             FatalErrorIn
 152             (
 153                 "const scalarField& polyMeshGenAddressing::cellVolumes() const"
 154             ) << "Calculating addressing inside a parallel region."
 155                 << " This is not thread safe" << exit(FatalError);
 156         # endif
 157
 158         calcCellCentresAndVols();
 159     }
 160
 161     return *cellVolumesPtr_;
 162 }
 163
 164 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 165
 166 } // End namespace Foam
 167
 168 // ************************************************************************* //