src/surfMesh/UnsortedMeshedSurface/UnsortedMeshedSurface.C

   1 /*---------------------------------------------------------------------------*\
   2   =========                 |
   3   \\      /  F ield         | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox
   4    \\    /   O peration     |
   5     \\  /    A nd           | Copyright held by original author
   6      \\/     M anipulation  |
   7 -------------------------------------------------------------------------------
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  10
  11     OpenFOAM is free software; you can redistribute it and/or modify it
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  20
  21     You should have received a copy of the GNU General Public License
  22     along with OpenFOAM; if not, write to the Free Software Foundation,
  23     Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  24
  25 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  26
  27 #include "MeshedSurface.H"
  28 #include "UnsortedMeshedSurface.H"
  29 #include "MeshedSurfaceProxy.H"
  30 #include "IFstream.H"
  31 #include "OFstream.H"
  32 #include "Time.H"
  33 #include "polyBoundaryMesh.H"
  34 #include "polyMesh.H"
  35
  36 // * * * * * * * * * * * * * Static Member Functions * * * * * * * * * * * * //
  37
  38 template<class Face>
  39 Foam::wordHashSet Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::readTypes()
  40 {
  41     return wordHashSet(*fileExtensionConstructorTablePtr_);
  42 }
  43
  44
  45 template<class Face>
  46 Foam::wordHashSet Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::writeTypes()
  47 {
  48     return wordHashSet(*writefileExtensionMemberFunctionTablePtr_);
  49 }
  50
  51
  52 template<class Face>
  53 bool Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::canReadType
  54 (
  55     const word& ext,
  56     const bool verbose
  57 )
  58 {
  59    return checkSupport
  60    (
  61        readTypes() | ParentType::readTypes(),
  62        ext,
  63        verbose,
  64        "reading"
  65    );
  66 }
  67
  68
  69 template<class Face>
  70 bool Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::canWriteType
  71 (
  72     const word& ext,
  73     const bool verbose
  74 )
  75 {
  76     return checkSupport
  77     (
  78         writeTypes(),
  79         ext,
  80         verbose,
  81         "writing"
  82     );
  83 }
  84
  85
  86 template<class Face>
  87 bool Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::canRead
  88 (
  89     const fileName& name,
  90     const bool verbose
  91 )
  92 {
  93     word ext = name.ext();
  94     if (ext == "gz")
  95     {
  96         ext = name.lessExt().ext();
  97     }
  98     return canReadType(ext, verbose);
  99 }
 100
 101
 102 template<class Face>
 103 void Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::write
 104 (
 105     const fileName& name,
 106     const UnsortedMeshedSurface<Face>& surf
 107 )
 108 {
 109     if (debug)
 110     {
 111         Info<< "UnsortedMeshedSurface::write"
 112             "(const fileName&, const UnsortedMeshedSurface&) : "
 113             "writing to " << name
 114             << endl;
 115     }
 116
 117     const word ext = name.ext();
 118
 119     typename writefileExtensionMemberFunctionTable::iterator mfIter =
 120         writefileExtensionMemberFunctionTablePtr_->find(ext);
 121
 122     if (mfIter == writefileExtensionMemberFunctionTablePtr_->end())
 123     {
 124         // no direct writer, delegate to proxy if possible
 125         wordHashSet supported = ProxyType::writeTypes();
 126
 127         if (supported.found(ext))
 128         {
 129             MeshedSurfaceProxy<Face>(surf).write(name);
 130         }
 131         else
 132         {
 133             FatalErrorIn
 134             (
 135                 "UnsortedMeshedSurface::write"
 136                 "(const fileName&, const UnsortedMeshedSurface&)"
 137             )   << "Unknown file extension " << ext << nl << nl
 138                 << "Valid types are :" << endl
 139                 << (supported | writeTypes())
 140                 << exit(FatalError);
 141         }
 142     }
 143     else
 144     {
 145         mfIter()(name, surf);
 146     }
 147 }
 148
 149
 150 // * * * * * * * * * * * * * * * * Constructors  * * * * * * * * * * * * * * //
 151
 152 template<class Face>
 153 Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::UnsortedMeshedSurface()
 154 :
 155     ParentType()
 156 {}
 157
 158
 159 template<class Face>
 160 Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::UnsortedMeshedSurface
 161 (
 162     const Xfer< pointField >& pointLst,
 163     const Xfer< List<Face> >& faceLst,
 164     const Xfer< List<label> >& zoneIds,
 165     const Xfer< surfZoneIdentifierList >& zoneTofc
 166 )
 167 :
 168     ParentType(pointLst, faceLst),
 169     zoneIds_(zoneIds),
 170     zoneToc_(zoneTofc)
 171 {}
 172
 173
 174 template<class Face>
 175 Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::UnsortedMeshedSurface
 176 (
 177     const Xfer< pointField >& pointLst,
 178     const Xfer< List<Face> >& faceLst,
 179     const UList<label>& zoneSizes,
 180     const UList<word>& zoneNames
 181 )
 182 :
 183     ParentType(pointLst, faceLst)
 184 {
 185     if (zoneSizes.size())
 186     {
 187         if (zoneNames.size())
 188         {
 189             setZones(zoneSizes, zoneNames);
 190         }
 191         else
 192         {
 193             setZones(zoneSizes);
 194         }
 195     }
 196     else
 197     {
 198         setOneZone();
 199     }
 200 }
 201
 202
 203 template<class Face>
 204 Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::UnsortedMeshedSurface
 205 (
 206     const UnsortedMeshedSurface<Face>& surf
 207 )
 208 :
 209     ParentType
 210     (
 211         xferCopy(surf.points()),
 212         xferCopy(surf.faces())
 213     ),
 214     zoneIds_(surf.zoneIds()),
 215     zoneToc_(surf.zoneToc())
 216 {}
 217
 218
 219 template<class Face>
 220 Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::UnsortedMeshedSurface
 221 (
 222     const MeshedSurface<Face>& surf
 223 )
 224 :
 225     ParentType
 226     (
 227         xferCopy(surf.points()),
 228         xferCopy(surf.faces())
 229     )
 230 {
 231     setZones(surf.surfZones());
 232 }
 233
 234
 235 template<class Face>
 236 Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::UnsortedMeshedSurface
 237 (
 238     const Xfer< UnsortedMeshedSurface<Face> >& surf
 239 )
 240 :
 241     ParentType()
 242 {
 243     transfer(surf());
 244 }
 245
 246
 247 template<class Face>
 248 Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::UnsortedMeshedSurface
 249 (
 250     const Xfer< MeshedSurface<Face> >& surf
 251 )
 252 :
 253     ParentType()
 254 {
 255     transfer(surf());
 256 }
 257
 258
 259 template<class Face>
 260 Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::UnsortedMeshedSurface
 261 (
 262     const fileName& name,
 263     const word& ext
 264 )
 265 :
 266     ParentType()
 267 {
 268     read(name, ext);
 269 }
 270
 271
 272 template<class Face>
 273 Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::UnsortedMeshedSurface(const fileName& name)
 274 :
 275     ParentType()
 276 {
 277     read(name);
 278 }
 279
 280
 281 template<class Face>
 282 Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::UnsortedMeshedSurface
 283 (
 284     const Time& t,
 285     const word& surfName
 286 )
 287 :
 288     ParentType()
 289 {
 290     MeshedSurface<Face> surf(t, surfName);
 291     transfer(surf);
 292 }
 293
 294
 295 // * * * * * * * * * * * * * * * * Destructor  * * * * * * * * * * * * * * * //
 296
 297 template<class Face>
 298 Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::~UnsortedMeshedSurface()
 299 {}
 300
 301
 302 // * * * * * * * * * * * * Protected Member Functions  * * * * * * * * * * * //
 303
 304 template<class Face>
 305 void Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::setOneZone()
 306 {
 307     zoneIds_.setSize(size());
 308     zoneIds_ = 0;
 309
 310     word zoneName;
 311     if (zoneToc_.size())
 312     {
 313         zoneName = zoneToc_[0].name();
 314     }
 315     if (zoneName.empty())
 316     {
 317         zoneName = "zone0";
 318     }
 319
 320     // set single default zone
 321     zoneToc_.setSize(1);
 322     zoneToc_[0] = surfZoneIdentifier(zoneName, 0);
 323 }
 324
 325
 326 template<class Face>
 327 void Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::setZones
 328 (
 329     const surfZoneList& zoneLst
 330 )
 331 {
 332     zoneIds_.setSize(size());
 333     zoneToc_.setSize(zoneLst.size());
 334
 335     forAll(zoneToc_, zoneI)
 336     {
 337         const surfZone& zone = zoneLst[zoneI];
 338         zoneToc_[zoneI] = zone;
 339
 340         // assign sub-zone Ids
 341         SubList<label> subZone(zoneIds_, zone.size(), zone.start());
 342         subZone = zoneI;
 343     }
 344 }
 345
 346
 347 template<class Face>
 348 void Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::setZones
 349 (
 350     const UList<label>& sizes,
 351     const UList<word>& names
 352 )
 353 {
 354     zoneIds_.setSize(size());
 355     zoneToc_.setSize(sizes.size());
 356
 357     label start = 0;
 358     forAll(zoneToc_, zoneI)
 359     {
 360         zoneToc_[zoneI] = surfZoneIdentifier(names[zoneI], zoneI);
 361
 362         // assign sub-zone Ids
 363         SubList<label> subZone(zoneIds_, sizes[zoneI], start);
 364         subZone = zoneI;
 365
 366         start += sizes[zoneI];
 367     }
 368 }
 369
 370
 371 template<class Face>
 372 void Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::setZones
 373 (
 374     const UList<label>& sizes
 375 )
 376 {
 377     zoneIds_.setSize(size());
 378     zoneToc_.setSize(sizes.size());
 379
 380     label start = 0;
 381     forAll(zoneToc_, zoneI)
 382     {
 383         zoneToc_[zoneI] = surfZoneIdentifier
 384         (
 385             word("zone") + ::Foam::name(zoneI),
 386             zoneI
 387         );
 388
 389         // assign sub-zone Ids
 390         SubList<label> subZone(zoneIds_, sizes[zoneI], start);
 391         subZone = zoneI;
 392
 393         start += sizes[zoneI];
 394     }
 395 }
 396
 397
 398 template<class Face>
 399 void Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::remapFaces
 400 (
 401     const UList<label>& faceMap
 402 )
 403 {
 404     // re-assign the zone Ids
 405     if (&faceMap && faceMap.size())
 406     {
 407         if (zoneToc_.empty())
 408         {
 409             setOneZone();
 410         }
 411         else if (zoneToc_.size() == 1)
 412         {
 413             // optimized for single-zone case
 414             zoneIds_ = 0;
 415         }
 416         else
 417         {
 418             List<label> newZones(faceMap.size());
 419
 420             forAll(faceMap, faceI)
 421             {
 422                 newZones[faceI] = zoneIds_[faceMap[faceI]];
 423             }
 424             zoneIds_.transfer(newZones);
 425         }
 426     }
 427 }
 428
 429
 430 // * * * * * * * * * * * * * * * Member Functions  * * * * * * * * * * * * * //
 431
 432 template<class Face>
 433 void Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::setSize(const label s)
 434 {
 435     this->storedFaces().setSize(s);
 436     // if zones extend: set with last zoneId
 437     zoneIds_.setSize(s, zoneToc_.size() - 1);
 438 }
 439
 440
 441 template<class Face>
 442 void Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::clear()
 443 {
 444     ParentType::clear();
 445     zoneIds_.clear();
 446     zoneToc_.clear();
 447 }
 448
 449
 450 template<class Face>
 451 Foam::surfZoneList Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::sortedZones
 452 (
 453     labelList& faceMap
 454 ) const
 455 {
 456     // supply some zone names
 457     Map<word> zoneNames;
 458     forAll(zoneToc_, zoneI)
 459     {
 460         zoneNames.insert(zoneI, zoneToc_[zoneI].name());
 461     }
 462
 463     // std::sort() really seems to mix up the order.
 464     // and std::stable_sort() might take too long / too much memory
 465
 466     // Assuming that we have relatively fewer zones compared to the
 467     // number of items, just do it ourselves
 468
 469     // step 1: get zone sizes and store (origId => zoneI)
 470     Map<label> lookup;
 471     forAll(zoneIds_, faceI)
 472     {
 473         const label origId = zoneIds_[faceI];
 474
 475         Map<label>::iterator fnd = lookup.find(origId);
 476         if (fnd != lookup.end())
 477         {
 478             fnd()++;
 479         }
 480         else
 481         {
 482             lookup.insert(origId, 1);
 483         }
 484     }
 485
 486     // step 2: assign start/size (and name) to the newZones
 487     // re-use the lookup to map (zoneId => zoneI)
 488     surfZoneList zoneLst(lookup.size());
 489     label start = 0;
 490     label zoneI = 0;
 491     forAllIter(Map<label>, lookup, iter)
 492     {
 493         label origId = iter.key();
 494
 495         word name;
 496         Map<word>::const_iterator fnd = zoneNames.find(origId);
 497         if (fnd != zoneNames.end())
 498         {
 499             name = fnd();
 500         }
 501         else
 502         {
 503             name = word("zone") + ::Foam::name(zoneI);
 504         }
 505
 506         zoneLst[zoneI] = surfZone
 507         (
 508             name,
 509             0,           // initialize with zero size
 510             start,
 511             zoneI
 512         );
 513
 514         // increment the start for the next zone
 515         // and save the (zoneId => zoneI) mapping
 516         start += iter();
 517         iter() = zoneI++;
 518     }
 519
 520
 521     // step 3: build the re-ordering
 522     faceMap.setSize(zoneIds_.size());
 523
 524     forAll(zoneIds_, faceI)
 525     {
 526         label zoneI = lookup[zoneIds_[faceI]];
 527         faceMap[faceI] = zoneLst[zoneI].start() + zoneLst[zoneI].size()++;
 528     }
 529
 530     // with reordered faces registered in faceMap
 531     return zoneLst;
 532 }
 533
 534
 535 template<class Face>
 536 Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>
 537 Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::subsetMesh
 538 (
 539     const labelHashSet& include,
 540     labelList& pointMap,
 541     labelList& faceMap
 542 ) const
 543 {
 544     const pointField&  locPoints = this->localPoints();
 545     const List<Face>&  locFaces  = this->localFaces();
 546
 547     // Fill pointMap, faceMap
 548     PatchTools::subsetMap(*this, include, pointMap, faceMap);
 549
 550     // Create compact coordinate list and forward mapping array
 551     pointField newPoints(pointMap.size());
 552     labelList  oldToNew(locPoints.size());
 553     forAll(pointMap, pointI)
 554     {
 555         newPoints[pointI] = locPoints[pointMap[pointI]];
 556         oldToNew[pointMap[pointI]] = pointI;
 557     }
 558
 559     // Renumber face node labels and compact
 560     List<Face>  newFaces(faceMap.size());
 561     List<label> newZones(faceMap.size());
 562
 563     forAll(faceMap, faceI)
 564     {
 565         const label origFaceI = faceMap[faceI];
 566         newFaces[faceI] = Face(locFaces[origFaceI]);
 567
 568         // Renumber labels for face
 569         Face& f = newFaces[faceI];
 570         forAll(f, fp)
 571         {
 572             f[fp] = oldToNew[f[fp]];
 573         }
 574
 575         newZones[faceI] = zoneIds_[origFaceI];
 576     }
 577     oldToNew.clear();
 578
 579     // construct a sub-surface
 580     return UnsortedMeshedSurface
 581     (
 582         xferMove(newPoints),
 583         xferMove(newFaces),
 584         xferMove(newZones),
 585         xferCopy(zoneToc_)
 586     );
 587 }
 588
 589
 590 template<class Face>
 591 Foam::UnsortedMeshedSurface<Face> Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::subsetMesh
 592 (
 593     const labelHashSet& include
 594 ) const
 595 {
 596     labelList pointMap, faceMap;
 597     return subsetMesh(include, pointMap, faceMap);
 598 }
 599
 600
 601 template<class Face>
 602 void Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::reset
 603 (
 604     const Xfer< pointField >& pointLst,
 605     const Xfer< List<Face> >& faceLst,
 606     const Xfer< List<label> >& zoneIds
 607 )
 608 {
 609     ParentType::reset
 610     (
 611         pointLst,
 612         faceLst,
 613         Xfer<surfZoneList>()
 614     );
 615
 616     if (&zoneIds)
 617     {
 618         zoneIds_.transfer(zoneIds());
 619     }
 620 }
 621
 622
 623 template<class Face>
 624 void Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::reset
 625 (
 626     const Xfer< List<point> >& pointLst,
 627     const Xfer< List<Face> >& faceLst,
 628     const Xfer< List<label> >& zoneIds
 629 )
 630 {
 631     ParentType::reset
 632     (
 633         pointLst,
 634         faceLst,
 635         Xfer<surfZoneList>()
 636     );
 637
 638     if (&zoneIds)
 639     {
 640         zoneIds_.transfer(zoneIds());
 641     }
 642 }
 643
 644
 645 template<class Face>
 646 void Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::transfer
 647 (
 648     UnsortedMeshedSurface<Face>& surf
 649 )
 650 {
 651     ParentType::reset
 652     (
 653         xferMove(surf.storedPoints()),
 654         xferMove(surf.storedFaces()),
 655         Xfer<surfZoneList>()
 656     );
 657
 658     zoneIds_.transfer(surf.zoneIds_);
 659     zoneToc_.transfer(surf.zoneToc_);
 660
 661     surf.clear();
 662 }
 663
 664
 665 template<class Face>
 666 void Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::transfer
 667 (
 668     MeshedSurface<Face>& surf
 669 )
 670 {
 671     ParentType::reset
 672     (
 673         xferMove(surf.storedPoints()),
 674         xferMove(surf.storedFaces()),
 675         Xfer<surfZoneList>()
 676     );
 677
 678     setZones(surf.surfZones());
 679     surf.clear();
 680 }
 681
 682
 683 template<class Face>
 684 Foam::Xfer< Foam::UnsortedMeshedSurface<Face> >
 685 Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::xfer()
 686 {
 687     return xferMove(*this);
 688 }
 689
 690
 691 // Read from file, determine format from extension
 692 template<class Face>
 693 bool Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::read(const fileName& name)
 694 {
 695     word ext = name.ext();
 696     if (ext == "gz")
 697     {
 698         fileName unzipName = name.lessExt();
 699         return read(unzipName, unzipName.ext());
 700     }
 701     else
 702     {
 703         return read(name, ext);
 704     }
 705 }
 706
 707
 708 // Read from file in given format
 709 template<class Face>
 710 bool Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::read
 711 (
 712     const fileName& name,
 713     const word& ext
 714 )
 715 {
 716     clear();
 717
 718     // read via use selector mechanism
 719     transfer(New(name, ext)());
 720     return true;
 721 }
 722
 723
 724 template<class Face>
 725 void Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::write
 726 (
 727     const Time& t,
 728     const word& surfName
 729 ) const
 730 {
 731     MeshedSurfaceProxy<Face>(*this).write(t, surfName);
 732 }
 733
 734
 735 // * * * * * * * * * * * * * * * Member Operators  * * * * * * * * * * * * * //
 736
 737 template<class Face>
 738 void Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::operator=
 739 (
 740     const UnsortedMeshedSurface<Face>& surf
 741 )
 742 {
 743     clear();
 744
 745     this->storedPoints() = surf.points();
 746     this->storedFaces()  = surf.faces();
 747     zoneIds_ = surf.zoneIds_;
 748     zoneToc_ = surf.zoneToc_;
 749 }
 750
 751
 752 template<class Face>
 753 Foam::UnsortedMeshedSurface<Face>::operator
 754 Foam::MeshedSurfaceProxy<Face>() const
 755 {
 756     labelList faceMap;
 757     List<surfZone> zoneLst = this->sortedZones(faceMap);
 758
 759     return MeshedSurfaceProxy<Face>
 760     (
 761         this->points(),
 762         this->faces(),
 763         zoneLst,
 764         faceMap
 765     );
 766 }
 767
 768
 769 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 770
 771 #include "UnsortedMeshedSurfaceNew.C"
 772
 773 // ************************************************************************* //