applications/utilities/mesh/conversion/star3ToFoam/starMesh.C

   1 /*---------------------------------------------------------------------------*\
   2   =========                 |
   3   \\      /  F ield         | OpenFOAM: The Open Source CFD Toolbox
   4    \\    /   O peration     |
   5     \\  /    A nd           | Copyright (C) 2004-2010 OpenCFD Ltd.
   6      \\/     M anipulation  |
   7 -------------------------------------------------------------------------------
   8 License
   9     This file is part of OpenFOAM.
  10
  11     OpenFOAM is free software: you can redistribute it and/or modify it
  12     under the terms of the GNU General Public License as published by
  13     the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
  14     (at your option) any later version.
  15
  16     OpenFOAM 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 OpenFOAM.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  23
  24 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  25
  26 #include "starMesh.H"
  27 #include "emptyPolyPatch.H"
  28 #include "demandDrivenData.H"
  29 #include "cellModeller.H"
  30
  31 // * * * * * * * * * * * * * * Static Data Members * * * * * * * * * * * * * //
  32
  33 // Merge tolerances
  34 // Moni, tolerances:
  35 const scalar starMesh::smallMergeTol_ = 1e-3;
  36 const scalar starMesh::cpMergePointTol_ = 1e-4;
  37
  38 // const scalar starMesh::smallMergeTol_ = 4e-4;
  39 // const scalar starMesh::cpMergePointTol_ = 1e-3;
  40
  41 // Cell shape models
  42 const cellModel* starMesh::unknownPtr_ = cellModeller::lookup("unknown");
  43 const cellModel* starMesh::tetPtr_ = cellModeller::lookup("tet");
  44 const cellModel* starMesh::pyrPtr_ = cellModeller::lookup("pyr");
  45 const cellModel* starMesh::tetWedgePtr_ = cellModeller::lookup("tetWedge");
  46 const cellModel* starMesh::prismPtr_ = cellModeller::lookup("prism");
  47 const cellModel* starMesh::wedgePtr_ = cellModeller::lookup("wedge");
  48 const cellModel* starMesh::hexPtr_ = cellModeller::lookup("hex");
  49
  50 const cellModel* starMesh::sammTrim1Ptr_ = cellModeller::lookup("sammTrim1");
  51 const cellModel* starMesh::sammTrim2Ptr_ = cellModeller::lookup("sammTrim2");
  52 const cellModel* starMesh::sammTrim3Ptr_ = cellModeller::lookup("sammTrim3");
  53 const cellModel* starMesh::sammTrim4Ptr_ = cellModeller::lookup("sammTrim4");
  54 const cellModel* starMesh::sammTrim5Ptr_ = cellModeller::lookup("sammTrim5");
  55 const cellModel* starMesh::sammTrim8Ptr_ =
  56     cellModeller::lookup("hexagonalPrism");
  57
  58 // Regular cell point addressing
  59 // SAMM point addressing
  60 const label starMesh::regularAddressingTable[6][8] =
  61 {
  62     { 0,  1,  2,  4, -1, -1, -1, -1},    // tet
  63     { 0,  1,  2,  3,  4, -1, -1, -1},    // pyramid
  64     { 0,  1,  2,  4,  6, -1, -1, -1},    // tet wedge
  65     { 0,  1,  2,  4,  5,  6, -1, -1},    // prism
  66     { 7,  6,  5,  3,  2,  1,  0, -1},    // wedge
  67     { 0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7}     // hex
  68 };
  69
  70
  71 // SAMM point addressing
  72 const label starMesh::sammAddressingTable[9][12] =
  73 {
  74     {-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},    // samm0 - empty
  75     { 3,  2,  6,  7, 11,  9,  1,  5,  4, 12, -1, -1},    // samm1+
  76     {13,  5,  6,  2, 10, 12,  4,  7,  3, 11, -1, -1},    // samm2+
  77     { 2,  3,  0,  1, 10, 11, 12,  4,  8,  9, -1, -1},    // samm3+
  78     { 0,  1,  3,  4, 13,  8,  9, 10, 11, 12, -1, -1},    // samm4+
  79     {12,  7,  6,  5,  8, 11, 10,  9, -1, -1, -1, -1},    // samm5+
  80     {-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},    // samm6 - empty
  81     {-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},    // samm7 - empty
  82     {11,  3, 15, 12,  4,  8, 10,  2, 14, 13,  5,  9}     // samm8+
  83 };
  84
  85
  86 // lookup table giving OpenFOAM face number when looked up with shape index
  87 // (first index) and STAR face number
  88 // - first column is always -1
  89 // - last column is -1 for all but hexagonal prism
  90 // WARNING: Possible bug for sammTrim2
  91 // The lookup table for SAMM shapes is based on the rotation of the
  92 // shape. This would imply that the table below needs to be split between
  93 // the regular shapes (3-9), which are OK, and the SAMM shapes, for which
  94 // the face lookup needs to be done based on the rotation. Thus, for a samm
  95 // cell, firts find out the face index in the normal rotation using the cell
  96 // face permutation table and then use the index from the shape face lookup.
  97 // Additionally, have in mind that this silliness does not allow matches
  98 // on face 7 and 8 of the samm cell.
  99
 100 const label starMesh::sammFacePermutationTable[24][8] =
 101 {
 102   {-1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7},    // permutation   0
 103   {-1, 3, 4, 5, 6, 1, 2, 7},    // permutation   1
 104   {-1, 5, 6, 1, 2, 3, 4, 7},    // permutation   2
 105   {-1, 1, 2, 5, 6, 4, 3, 7},    // permutation   3
 106   {-1, 3, 4, 1, 2, 6, 5, 7},    // permutation   4
 107   {-1, 5, 6, 3, 4, 2, 1, 7},    // permutation   5
 108   {-1, 1, 2, 4, 3, 6, 5, 7},    // permutation   6
 109   {-1, 3, 4, 6, 5, 2, 1, 7},    // permutation   7
 110   {-1, 5, 6, 2, 1, 4, 3, 7},    // permutation   8
 111   {-1, 1, 2, 6, 5, 3, 4, 7},    // permutation   9
 112   {-1, 3, 4, 2, 1, 5, 6, 7},    // permutation  10
 113   {-1, 5, 6, 4, 3, 1, 2, 7},    // permutation  11
 114   {-1, 2, 1, 5, 6, 3, 4, 7},    // permutation  12
 115   {-1, 4, 3, 1, 2, 5, 6, 7},    // permutation  13
 116   {-1, 6, 5, 3, 4, 1, 2, 7},    // permutation  14
 117   {-1, 2, 1, 3, 4, 6, 5, 7},    // permutation  15
 118   {-1, 4, 3, 5, 6, 2, 1, 7},    // permutation  16
 119   {-1, 6, 5, 1, 2, 4, 3, 7},    // permutation  17
 120   {-1, 2, 1, 6, 5, 4, 3, 7},    // permutation  18
 121   {-1, 4, 3, 2, 1, 6, 5, 7},    // permutation  19
 122   {-1, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 7},    // permutation  20
 123   {-1, 2, 1, 4, 3, 5, 6, 7},    // permutation  21
 124   {-1, 4, 3, 6, 5, 1, 2, 7},    // permutation  22
 125   {-1, 6, 5, 2, 1, 3, 4, 7}     // permutation  23
 126 };
 127
 128 const label starMesh::shapeFaceLookup[19][9] =
 129 {
 130     {-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},    // shape  0 - empty+
 131     {-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},    // shape  1 - empty+
 132     {-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},    // shape  2 - empty+
 133     {-1,  4,  5,  2,  3,  0,  1, -1, -1},    // shape  3 - hex+
 134     {-1,  1,  0,  5,  4,  2,  3, -1, -1},    // shape  4 - wedge+
 135     {-1,  0,  1,  4, -1,  2,  3, -1, -1},    // shape  5 - prism+
 136     {-1,  0, -1,  4,  2,  1,  3, -1, -1},    // shape  6 - pyr+
 137     {-1,  3, -1,  2, -1,  1,  0, -1, -1},    // shape  7 - tet+
 138     {-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},    // shape  8 - splitHex (empty)
 139     {-1,  0, -1,  1, -1,  2,  3, -1, -1},    // shape  9 - tetWedge+
 140     {-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},    // shape 10 - empty+
 141     {-1,  1,  0,  3,  2,  5,  4,  6, -1},    // shape 11 - sammTrim1
 142     {-1,  5,  4,  1,  0,  3,  2,  6, -1},    // shape 12 - sammTrim2
 143     {-1,  2,  3,  0,  1,  4,  5,  6, -1},    // shape 13 - sammTrim3
 144     {-1,  2,  3,  0,  1,  4,  5,  6, -1},    // shape 14 - sammTrim4
 145     {-1,  5,  2,  4,  3,  1,  0, -1, -1},    // shape 15 - sammTrim5
 146     {-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},    // shape 16 - empty
 147     {-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},    // shape 17 - empty
 148     {-1,  1,  0,  6,  7,  2,  3,  4,  5}     // shape 18 - sammTrim8
 149 };
 150
 151
 152 // The star to foam face order mapping tables are potentially incomplete
 153 // Currently available data is listed below.
 154 // 1) hex and degenerate hex: OK
 155 // samm trim 1:
 156 // star number: 1 2 3 4 5 6 7 8  In ROTATION 0
 157 // foam number: 5 4 1 0 3 2 6
 158 // confirmed:   1 0 3 2 5 4 6
 159
 160 // samm trim 2:
 161 // star number: 1 2 3 4 5 6 7 8  In ROTATION 0
 162 // foam number: 5 4 1 0 3 2 6
 163 // confirmed:     4   0 3 2
 164
 165 // samm trim 3:
 166 // star number: 1 2 3 4 5 6 7 8  In ROTATION 0
 167 // foam number: 2 3 0 1 4 5 6
 168 // confirmed:
 169
 170 // samm trim 4:
 171 // star number: 1 2 3 4 5 6 7 8  In ROTATION 0
 172 // foam number: 2 3 0 1 4 5 6
 173 // confirmed:
 174
 175 // samm trim 5:
 176 // star number: 1 2 3 4 5 6 7 8  In ROTATION 0
 177 // foam number: 2 4 3 1 0 5
 178 // confirmed:   5 2 4 3 1 0
 179
 180 // samm trim 8:
 181 // star number: 1 2 3 4 5 6 7 8  In ROTATION 0
 182 // foam number: 2 5 4 7 1 0 3 6
 183 // confirmed:   1 0 6
 184
 185
 186 // * * * * * * * * * * * * * Private Member Functions  * * * * * * * * * * * //
 187
 188 // Make polyhedral mesh data (packing)
 189 void starMesh::createPolyMeshData()
 190 {
 191     Info<< "Creating a polyMesh" << endl;
 192
 193     createPolyCells();
 194
 195     Info<< "\nNumber of internal faces: "
 196         << nInternalFaces_ << endl;
 197
 198     createPolyBoundary();
 199 }
 200
 201
 202 // Clear extra storage before creation of the mesh to remove
 203 // a memory peak
 204 void starMesh::clearExtraStorage()
 205 {
 206     Info<< "Clearing extra storage" << endl;
 207
 208     starPointLabelLookup_.setSize(0);
 209     starPointID_.setSize(0);
 210     starCellID_.setSize(0);
 211     starCellLabelLookup_.setSize(0);
 212     starCellPermutation_.setSize(0);
 213     cellFaces_.setSize(0);
 214     boundaryCellIDs_.setSize(0);
 215     boundaryCellFaceIDs_.setSize(0);
 216     couples_.clear();
 217
 218     deleteDemandDrivenData(pointCellsPtr_);
 219 }
 220
 221 // * * * * * * * * * * * * * * * * Constructors  * * * * * * * * * * * * * * //
 222
 223 // Construct from components
 224 starMesh::starMesh
 225 (
 226     const fileName& prefix,
 227     const Time& rt,
 228     const scalar scaleFactor
 229 )
 230 :
 231     casePrefix_(prefix),
 232     runTime_(rt),
 233     points_(0),
 234     cellShapes_(0),
 235     boundary_(0),
 236     patchTypes_(0),
 237     defaultFacesName_("defaultFaces"),
 238     defaultFacesType_(emptyPolyPatch::typeName),
 239     patchNames_(0),
 240     patchPhysicalTypes_(0),
 241     starPointLabelLookup_(0),
 242     starPointID_(0),
 243     starCellID_(0),
 244     starCellLabelLookup_(0),
 245     starCellPermutation_(0),
 246     cellFaces_(0),
 247     boundaryCellIDs_(0),
 248     boundaryCellFaceIDs_(0),
 249     meshFaces_(0),
 250     cellPolys_(0),
 251     nInternalFaces_(0),
 252     polyBoundaryPatchStartIndices_(0),
 253     pointCellsPtr_(NULL),
 254     couples_(0),
 255     isShapeMesh_(true)
 256 {
 257     readPoints(scaleFactor);
 258
 259     readCells();
 260
 261     readBoundary();
 262
 263     fixCollapsedEdges();
 264
 265     readCouples();
 266
 267     if (couples_.size())
 268     {
 269         createCoupleMatches();
 270     }
 271
 272     markBoundaryFaces();
 273
 274     mergeCoupleFacePoints();
 275
 276     purgeCellShapes();
 277
 278     collectBoundaryFaces();
 279 }
 280
 281
 282 // * * * * * * * * * * * * * * * * Destructor  * * * * * * * * * * * * * * * //
 283
 284 starMesh::~starMesh()
 285 {
 286     deleteDemandDrivenData(pointCellsPtr_);
 287 }
 288
 289
 290 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 291
 292
 293 // ************************************************************************* //