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

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   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
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  15
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  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 Class
  25     Foam::starMesh
  26
  27 Description
  28     A messy mesh class which supports the possibility of creating a shapeMesh
  29     for regular Star meshes (no arbitrary interfaces or collapsed SAMM cells).
  30     If any of these special feateres exist, the mesh is created as polyMesh
  31
  32 SourceFiles
  33     calcPointCells.C
  34     createBoundaryFaces.C
  35     createCoupleMatches.C
  36     createPolyBoundary.C
  37     createPolyCells.C
  38     fixCollapsedEdges.C
  39     mergeCoupleFacePoints.C
  40     readBoundary.C
  41     readCells.C
  42     readCouples.C
  43     readPoints.C
  44     starMesh.C
  45     writeMesh.C
  46
  47 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  48
  49 #ifndef starMesh_H
  50 #define starMesh_H
  51
  52 #include "polyMesh.H"
  53 #include "cellShape.H"
  54 #include "cellList.H"
  55 #include "polyPatchList.H"
  56 #include "coupledFacePair.H"
  57 #include "IFstream.H"
  58
  59 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
  60
  61 #ifndef namespaceFoam
  62 #define namespaceFoam
  63     using namespace Foam;
  64 #endif
  65
  66
  67 /*---------------------------------------------------------------------------*\
  68                            Class starMesh Declaration
  69 \*---------------------------------------------------------------------------*/
  70
  71 class starMesh
  72 {
  73     // Private data
  74
  75         //- Name of the case
  76         fileName casePrefix_;
  77
  78         //- Database
  79         const Time& runTime_;
  80
  81         //- Points supporting the mesh
  82         pointField points_;
  83
  84         //- Cell shapes
  85         cellShapeList cellShapes_;
  86
  87         //- Boundary faces
  88         faceListList boundary_;
  89
  90         //- Boundary patch types
  91         wordList patchTypes_;
  92
  93         //- Default boundary patch name
  94         word defaultFacesName_;
  95
  96         //- Default boundary patch types
  97         word defaultFacesType_;
  98
  99         //- Boundary patch names
 100         wordList patchNames_;
 101
 102         //- Boundary patch physical types
 103         wordList patchPhysicalTypes_;
 104
 105         //- Point labels (STAR point numbering is not necessarily contiguous)
 106         labelList starPointLabelLookup_;
 107
 108         //- STAR point number for a given vertex
 109         labelList starPointID_;
 110
 111         //- STAR Cell number for a given cell
 112         labelList starCellID_;
 113
 114         //- Cell labels (STAR cell numbering is not necessarily contiguous)
 115         labelList starCellLabelLookup_;
 116
 117         //- STAR Cell permutation label
 118         labelList starCellPermutation_;
 119
 120         //- List of faces for every cell
 121         faceListList cellFaces_;
 122
 123         //- Cell ID for every boundary face. Used in two-tier boundary
 124         //  reconstruction
 125         labelListList boundaryCellIDs_;
 126
 127         //- Cell face ID for every boundary face. Used in two-tier boundary
 128         //  reconstruction
 129         labelListList boundaryCellFaceIDs_;
 130
 131         //- Global face list for polyMesh
 132         faceList meshFaces_;
 133
 134         //- Cells as polyhedra for polyMesh
 135         cellList cellPolys_;
 136
 137         //- Number of internal faces for polyMesh
 138         label nInternalFaces_;
 139
 140         //- Polyhedral mesh boundary patch start indices
 141         labelList polyBoundaryPatchStartIndices_;
 142
 143         //- Point-cell addressing. Used for topological analysis
 144         // Warning. This point cell addressing list potentially contains
 145         // duplicate cell entries. Use additional checking
 146         mutable labelListList* pointCellsPtr_;
 147
 148         //- List of face couples
 149         PtrList<coupledFacePair> couples_;
 150
 151         //- Can the mesh be treated as a shapeMesh?
 152         bool isShapeMesh_;
 153
 154     // Private static data members
 155
 156         //- Error on unity small tolerance
 157         static const scalar smallMergeTol_;
 158
 159         //- Couple match relative point merge tolerance
 160         static const scalar cpMergePointTol_;
 161
 162         //- Pointers to cell models
 163         static const cellModel* unknownPtr_;
 164         static const cellModel* tetPtr_;
 165         static const cellModel* pyrPtr_;
 166         static const cellModel* tetWedgePtr_;
 167         static const cellModel* prismPtr_;
 168         static const cellModel* wedgePtr_;
 169         static const cellModel* hexPtr_;
 170
 171         static const cellModel* sammTrim1Ptr_;
 172         static const cellModel* sammTrim2Ptr_;
 173         static const cellModel* sammTrim3Ptr_;
 174         static const cellModel* sammTrim4Ptr_;
 175         static const cellModel* sammTrim5Ptr_;
 176         static const cellModel* sammTrim8Ptr_;
 177
 178         //- Regular addressing data
 179         static const label regularAddressingTable[6][8];
 180
 181         //- SAMM addressing data
 182         static const label sammAddressingTable[9][12];
 183
 184         static const label sammFacePermutationTable[24][8];
 185
 186         static const label shapeFaceLookup[19][9];
 187
 188
 189     // Private Member Functions
 190
 191         //- Disallow default bitwise copy construct
 192         starMesh(const starMesh&);
 193
 194         //- Disallow default bitwise assignment
 195         void operator=(const starMesh&);
 196
 197
 198         //- read fixed format vertex label
 199         static label readVtxLabel(IFstream&);
 200
 201         //- read fixed format vertex coordinate component
 202         static scalar readVtxCmpt(IFstream&);
 203
 204         //- Read to nl
 205         static void readToNl(IFstream&);
 206
 207         //- Read the points file
 208         void readPoints(const scalar scaleFactor);
 209
 210         //- Read the cells file
 211         void readCells();
 212
 213         void addRegularCell
 214         (
 215             const labelList& labels,
 216             const label nCreatedCells
 217         );
 218
 219         void addSAMMcell
 220         (
 221             const labelList& labels,
 222             const label nCreatedCells
 223         );
 224
 225         //- Read the boundary file
 226         void readBoundary();
 227
 228         //- Check and correct collapsed edges on faces
 229         // Note. If a collapsed edge is found, the mesh is no longer shapeMesh
 230         void fixCollapsedEdges();
 231
 232         //- Read couples
 233         void readCouples();
 234
 235         //- Create couple matches
 236         void createCoupleMatches();
 237
 238         //- Calculate pointCells
 239         void calcPointCells() const;
 240
 241         const labelListList& pointCells() const;
 242
 243         //- Mark boundary faces from the quads
 244         void markBoundaryFaces();
 245
 246         //- Collect boundary faces from the quads
 247         void collectBoundaryFaces();
 248
 249         //- Specialist version of face comparison to deal with
 250         // PROSTAR boundary format idiosyncracies
 251         bool starEqualFace
 252         (
 253             const face& boundaryFace,
 254             const face& cellFace
 255         ) const;
 256
 257         //- Merge couple face points
 258         void mergeCoupleFacePoints();
 259
 260         //- Point indexing structure used by sort to keep track of
 261         //  the point labels
 262         struct pointIndex
 263         {
 264             label label_;
 265             double index_;
 266         };
 267
 268         //- Purge cell shapes
 269         void purgeCellShapes();
 270
 271         //- Make polyhedral cells and global faces if the mesh is polyhedral
 272         void createPolyCells();
 273
 274         //- Make polyhedral boundary from shape boundary
 275         // (adds more faces to the face list)
 276         void createPolyBoundary();
 277
 278         //- Make polyhedral mesh data (packing)
 279         void createPolyMeshData();
 280
 281         //- Add polyhedral boundary
 282         List<polyPatch*> polyBoundaryPatches(const polyMesh&);
 283
 284         //- Clear extra storage before creation of the mesh to remove
 285         //  a memory peak
 286         void clearExtraStorage();
 287
 288
 289 public:
 290
 291     // Constructors
 292
 293         //- Construct from case name
 294         starMesh
 295         (
 296             const fileName& prefix,
 297             const Time& rt,
 298             const scalar scaleFactor
 299         );
 300
 301
 302     //- Destructor
 303     ~starMesh();
 304
 305
 306     // Member Functions
 307
 308         //- Write mesh
 309         void writeMesh();
 310 };
 311
 312
 313 // * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
 314
 315 #endif
 316
 317 // ************************************************************************* //