src/mesh/cfMesh/utilities/surfaceTools/meshSurfaceMapper/meshSurfaceMapper.H

   1 /*---------------------------------------------------------------------------*\
   2   =========                 |
   3   \\      /  F ield         | cfMesh: A library for mesh generation
   4    \\    /   O peration     |
   5     \\  /    A nd           | Author: Franjo Juretic (franjo.juretic@c-fields.com)
   6      \\/     M anipulation  | Copyright (C) Creative Fields, Ltd.
   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     meshSurfaceMapper
  26
  27 Description
  28     Maps vertices to the nearest point on the geometry surface
  29
  30 SourceFiles
  31     meshSurfaceMapper.C
  32
  33 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  34
  35 #ifndef meshSurfaceMapper_H
  36 #define meshSurfaceMapper_H
  37
  38 #include "labelList.H"
  39 #include "pointField.H"
  40 #include "labelLongList.H"
  41 #include "parMapperHelper.H"
  42
  43 #include <map>
  44
  45 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  46
  47 namespace Foam
  48 {
  49
  50 // Forward declarations
  51 class meshOctree;
  52 class meshSurfaceEngine;
  53 class meshSurfacePartitioner;
  54 class triSurfacePartitioner;
  55
  56 /*---------------------------------------------------------------------------*\
  57                     Class meshSurfaceMapper Declaration
  58 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  59
  60 class meshSurfaceMapper
  61 {
  62     // Private data
  63         //- mesh surface
  64         const meshSurfaceEngine& surfaceEngine_;
  65
  66         //- reference to the octree
  67         const meshOctree& meshOctree_;
  68
  69         //- mesh surface partitioner
  70         mutable const meshSurfacePartitioner* surfaceEnginePartitionerPtr_;
  71         const bool deletePartitioner_;
  72
  73         //- triSurface partitioner
  74         mutable triSurfacePartitioner* surfPartitionerPtr_;
  75
  76     // Private member functions
  77         //- create and return mesh surface partitioner
  78         void createMeshSurfacePartitioner() const;
  79         inline const meshSurfacePartitioner& meshPartitioner() const
  80         {
  81             if( !surfaceEnginePartitionerPtr_ )
  82                 createMeshSurfacePartitioner();
  83
  84             return *surfaceEnginePartitionerPtr_;
  85         }
  86
  87         //- create and return triSurfacePartitioner
  88         void createTriSurfacePartitioner() const;
  89         inline const triSurfacePartitioner& surfacePartitioner() const
  90         {
  91             if( !surfPartitionerPtr_ )
  92                 createTriSurfacePartitioner();
  93
  94             return *surfPartitionerPtr_;
  95         }
  96
  97         //- delete surfaceEnginePartitionerPtr_ and surfPartitionerPtr_
  98         void clearOut();
  99
 100     // Private member functions
 101         //- map corner nodes to the boundary
 102         void mapCorners(const labelLongList& nodesToMap);
 103
 104         //- find mapping distance for selected points
 105         void findMappingDistance
 106         (
 107             const labelLongList& nodesToMap,
 108             scalarList & mappingDistance
 109         ) const;
 110
 111         //- calculate face metric
 112         scalar faceMetricInPatch(const label bfI, const label patchI) const;
 113
 114     // Private member functions needed for parallel execution
 115
 116         //- check if nodes at parallel boundaries are selected at all processors
 117         void selectNodesAtParallelBnd(const labelLongList&);
 118
 119         //- map to the smallest distance
 120         //- makes sense for parallel calculations, only
 121         void mapToSmallestDistance(LongList<parMapperHelper>&);
 122
 123         //- Disallow default bitwise copy construct
 124         meshSurfaceMapper(const meshSurfaceMapper&);
 125
 126         //- Disallow default bitwise assignment
 127         void operator=(const meshSurfaceMapper&);
 128
 129 public:
 130
 131     // Constructors
 132
 133         //- Construct from meshSurfaceEngine and octree
 134         meshSurfaceMapper(const meshSurfaceEngine&, const meshOctree&);
 135
 136         //- Construct from meshSurfacePartitioner and octree
 137         meshSurfaceMapper(const meshSurfacePartitioner&, const meshOctree&);
 138
 139     // Destructor
 140
 141         ~meshSurfaceMapper();
 142
 143     // Member Functions
 144         //- map the given surface node on the selected patch
 145         //- this does not make sense for vertices at parallel boundaries
 146         void mapNodeToPatch(const label bpI, const label patchI = -1);
 147
 148         //- projects surface vertices onto their nearest location
 149         //- on the surface mesh
 150         void mapVerticesOntoSurface();
 151
 152         //- projects selected surface vertices to their nearest location
 153         //- on the surface mesh
 154         void mapVerticesOntoSurface(const labelLongList& nodesToMap);
 155
 156         //- projects corner and edge vertices onto their nearest location
 157         //- on the surface mesh
 158         void mapCornersAndEdges();
 159
 160         //- projects selected edge vertices onto their nearest
 161         //- locations on the surface mesh
 162         void mapEdgeNodes(const labelLongList& nodesToMap);
 163
 164         //- projects surface vertices onto the surface with respect
 165         //- to the surface patch they belong to. Edges and corner are respected
 166         void mapVerticesOntoSurfacePatches();
 167
 168         //- projects selected surface vertices onto the surface with respect
 169         //- to the surface patch they belong to. Edges and corner are respected
 170         void mapVerticesOntoSurfacePatches(const labelLongList& nodesToMap);
 171
 172         //- a combination of mapping and smoothing intended for better
 173         //- feature capturing
 174         void preMapVertices(const label nIterations = 3);
 175 };
 176
 177 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 178
 179 } // End namespace Foam
 180
 181 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 182
 183 #endif
 184
 185 // ************************************************************************* //