TrioCFD 1.9.8
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Tetraedre.h
1/****************************************************************************
2* Copyright (c) 2024, CEA
3* All rights reserved.
4*
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9*
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13*
14*****************************************************************************/
15
16#ifndef Tetraedre_included
17#define Tetraedre_included
18
19#include <Elem_geom_base.h>
20#include <Linear_algebra_tools.h>
21
22/*! @brief Classe Tetraedre Cette classe represente l'element geometrique Tetraedre.
23 *
24 * Un tetraedre est un polyedre qui a 4 faces, 4 sommets et
25 * un seul type de face ayant 3 sommets par face.
26 *
27 * @sa Elem_geom_base Elem_geom, C'est un element utilisable en 3D
28 */
29template <typename _SIZE_>
31{
32
33 Declare_instanciable_32_64(Tetraedre_32_64);
34
35public :
36 using int_t = _SIZE_;
37 using IntTab_t = IntTab_T<_SIZE_>;
38 using SmallArrOfTID_t = SmallArrOfTID_T<_SIZE_>;
39 using DoubleVect_t = DoubleVect_T<_SIZE_>;
40 using DoubleTab_t = DoubleTab_T<_SIZE_>;
42
43
44 inline int face_sommet(int i, int j) const override;
45 inline int face_sommet0(int i) const;
46 inline int face_sommet1(int i) const;
47 inline int face_sommet2(int i) const;
48 inline int face_sommet3(int i) const;
49 inline int nb_som() const override { return 4; }
50 inline int nb_faces(int=0) const override;
51 inline int nb_som_face(int=0) const override;
52 inline bool est_structure() const override { return false; }
53 const Nom& nom_lml() const override;
54 int contient(const ArrOfDouble& pos, int_t elem) const override;
55 int contient(const SmallArrOfTID_t& soms, int_t elem) const override;
56 inline Type_Face type_face(int=0) const override;
57 void calculer_volumes(DoubleVect_t& vols) const override;
58 void calculer_normales(const IntTab_t& faces_sommets , DoubleTab_t& face_normales) const override;
59
60 int get_tab_faces_sommets_locaux(IntTab& faces_som_local) const override;
61 void get_tab_aretes_sommets_locaux(IntTab& aretes_som_local) const override;
62
63 static inline void matrice_base_tetraedre(const IntTab& polys,
64 const DoubleTab& coords,
65 int num_elem,
66 Matrice33& m,
67 Vecteur3& origine);
68 static inline void matrice_base_tetraedre(const IntTab& polys,
69 const DoubleTab& coords,
70 int num_elem,
71 Matrice33& m);
72// static double coord_bary(const IntTab& polys,
73// const DoubleTab& coords,
74// const Vecteur3& point,
75// int le_poly,
76// Vecteur3& coord_bary,
77// double epsilon = 0.);
78
79protected:
80 // Members herited from top classes:
82 using Elem_geom_base_32_64<_SIZE_>::mon_dom;
83
84};
85
86
87/*! @brief Renvoie le numero du j-ieme sommet de la i-ieme face de l'element.
88 *
89 * @param (int i) un numero de face
90 * @param (int j) un numero de sommet
91 * @return (int) le numero du j-ieme sommet de la i-ieme face
92 */
93template <typename _SIZE_>
94inline int Tetraedre_32_64<_SIZE_>::face_sommet(int i, int j) const
95{
96 assert(i<4);
97 switch(i)
98 {
99 case 0:
100 return face_sommet0(j);
101 case 1:
102 return face_sommet1(j);
103 case 2:
104 return face_sommet2(j);
105 case 3:
106 return face_sommet3(j);
107 default :
108 return -1;
109 }
110}
111
112
113/*! @brief Renvoie le nombre de faces du type specifie que possede l'element geometrique.
114 *
115 * @param (int i) le type de face
116 * @return (int) le nombre de faces de type i
117 */
118template <typename _SIZE_>
120{
121 assert(i==0);
122 return 4;
123}
124
125
126/*! @brief Renvoie le nombre de sommets des faces du type specifie.
127 *
128 * @param (int i) le type de face
129 * @return (int) le nombre de sommets des faces de type i
130 */
131template <typename _SIZE_>
133{
134 assert(i==0);
135 return 3;
136}
137
138
139/*! @brief Renvoie le numero du i-ieme sommet de la face 0
140 *
141 * @param (int i) le numero du sommet a renvoyer
142 * @return (int) le numero du i-ieme sommet de la face 0
143 */
144template <typename _SIZE_>
146{
147 //face_sommet0(0)=1;
148 //face_sommet0(1)=2;
149 //face_sommet0(2)=3;
150 assert(i>=0);
151 assert(i<3);
152 return (i+1);
153}
154
155
156/*! @brief Renvoie le numero du i-ieme sommet de la face 1
157 *
158 * @param (int i) le numero du sommet a renvoyer
159 * @return (int) le numero du i-ieme sommet de la face 1
160 */
161template <typename _SIZE_>
163{
164 //face_sommet0(0)=2;
165 //face_sommet1(1)=3;
166 //face_sommet2(2)=0;
167 assert(i>=0);
168 assert(i<3);
169 return (i+2)%4;
170}
171
172
173/*! @brief Renvoie le numero du i-ieme sommet de la face 2
174 *
175 * @param (int i) le numero du sommet a renvoyer
176 * @return (int) le numero du i-ieme sommet de la face 2
177 */
178template <typename _SIZE_>
180{
181 //face_sommet2(0)=3;
182 //face_sommet2(1)=0;
183 //face_sommet2(2)=1;
184 assert(i>=0);
185 assert(i<3);
186 return (i+3)%4;
187}
188
189
190/*! @brief Renvoie le numero du i-ieme sommet de la face 3
191 *
192 * @param (int i) le numero du sommet a renvoyer
193 * @return (int) le numero du i-ieme sommet de la face 3
194 */
195template <typename _SIZE_>
197{
198 //face_sommet2(0)=0;
199 //face_sommet2(1)=1;
200 //face_sommet2(2)=2;
201 assert(i>=0);
202 assert(i<3);
203 return (i);
204}
205
206
207/*! @brief Renvoie le i-ieme type de face.
208 *
209 * Un tetraedre n'a qu'un seul type de face.
210 *
211 * @param (int i) le rang du type de face a renvoyer
212 * @return (Type_Face) un type de face
213 */
214template <typename _SIZE_>
215inline Type_Face Tetraedre_32_64<_SIZE_>::type_face(int i) const
216{
217 assert(i==0);
218 return Type_Face::triangle_3D;
219}
220
221/*! @brief remplit la matrice m avec les trois vecteurs de base du tetraedre demande (le premier sommet du tetra est pris comme origine).
222 *
223 * polys est le tableau des elements du domaine, coords le tableau des coordonnees
224 * num_elem le numero du tetraedre a calculer.
225 * m est rempli avec la matrice m(i,j) = coord(polys(num_elem, j+1), i) - coord(polys(num_elem, 0), i)
226 *
227 */
228template <typename _SIZE_>
230 const DoubleTab& coords,
231 int num_elem,
232 Matrice33& m)
233{
234 const int som0 = polys(num_elem, 0);
235 const int som1 = polys(num_elem, 1);
236 const int som2 = polys(num_elem, 2);
237 const int som3 = polys(num_elem, 3);
238 const double x0 = coords(som0, 0);
239 const double y0 = coords(som0, 1);
240 const double z0 = coords(som0, 2);
241 // Matrice des trois vecteurs de base du tetra (origine au sommet 0)
242 m(0,0) = coords(som1,0) - x0;
243 m(1,0) = coords(som1,1) - y0;
244 m(2,0) = coords(som1,2) - z0;
245 m(0,1) = coords(som2,0) - x0;
246 m(1,1) = coords(som2,1) - y0;
247 m(2,1) = coords(som2,2) - z0;
248 m(0,2) = coords(som3,0) - x0;
249 m(1,2) = coords(som3,1) - y0;
250 m(2,2) = coords(som3,2) - z0;
251}
252
253/*! @brief Idem que la precedente, mais remplit en plus "origine" avec les coordonnees du premier sommet
254 *
255 */
256template <typename _SIZE_>
258 const DoubleTab& coords,
259 int num_elem,
260 Matrice33& m,
261 Vecteur3& origine)
262{
263 const int som0 = polys(num_elem, 0);
264 const int som1 = polys(num_elem, 1);
265 const int som2 = polys(num_elem, 2);
266 const int som3 = polys(num_elem, 3);
267 const double x0 = coords(som0, 0);
268 const double y0 = coords(som0, 1);
269 const double z0 = coords(som0, 2);
270 // Matrice des trois vecteurs de base du tetra (origine au sommet 0)
271 m(0,0) = coords(som1,0) - x0;
272 m(1,0) = coords(som1,1) - y0;
273 m(2,0) = coords(som1,2) - z0;
274 m(0,1) = coords(som2,0) - x0;
275 m(1,1) = coords(som2,1) - y0;
276 m(2,1) = coords(som2,2) - z0;
277 m(0,2) = coords(som3,0) - x0;
278 m(1,2) = coords(som3,1) - y0;
279 m(2,2) = coords(som3,2) - z0;
280 origine[0] = x0;
281 origine[1] = y0;
282 origine[2] = z0;
283}
284
285
286using Tetraedre = Tetraedre_32_64<int>;
287using Tetraedre_64 = Tetraedre_32_64<trustIdType>;
288
289#endif
classe Domaine_32_64 un Domaine est un maillage compose d'un ensemble d'elements geometriques de meme...
Definition Domaine.h:62
Classe Elem_geom_base Cette classe est la classe de base pour la definition d'elements.
une matrice 3x3.
Definition Matrice33.h:28
class Nom Une chaine de caractere pour nommer les objets de TRUST
Definition Nom.h:31
static int dimension
Definition Objet_U.h:99
Classe Tetraedre Cette classe represente l'element geometrique Tetraedre.
Definition Tetraedre.h:31
static void matrice_base_tetraedre(const IntTab &polys, const DoubleTab &coords, int num_elem, Matrice33 &m, Vecteur3 &origine)
Idem que la precedente, mais remplit en plus "origine" avec les coordonnees du premier sommet.
Definition Tetraedre.h:257
Type_Face type_face(int=0) const override
Renvoie le i-ieme type de face.
Definition Tetraedre.h:215
void calculer_volumes(DoubleVect_t &vols) const override
Calcule les volumes des elements du domaine associe.
int contient(const SmallArrOfTID_t &soms, int_t elem) const override
Renvoie 1 si les sommets specifies par le parametre "pos" sont les sommets de l'element "element" du ...
int contient(const ArrOfDouble &pos, int_t elem) const override
Renvoie 1 si l'element ielem du domaine associe a l'element geometrique contient le point de coordonn...
int face_sommet3(int i) const
Renvoie le numero du i-ieme sommet de la face 3.
Definition Tetraedre.h:196
int nb_som_face(int=0) const override
Renvoie le nombre de sommets des faces du type specifie.
Definition Tetraedre.h:132
static void matrice_base_tetraedre(const IntTab &polys, const DoubleTab &coords, int num_elem, Matrice33 &m)
remplit la matrice m avec les trois vecteurs de base du tetraedre demande (le premier sommet du tetra...
Definition Tetraedre.h:229
Domaine_32_64< _SIZE_ > Domaine_t
Definition Tetraedre.h:41
int face_sommet2(int i) const
Renvoie le numero du i-ieme sommet de la face 2.
Definition Tetraedre.h:179
int get_tab_faces_sommets_locaux(IntTab &faces_som_local) const override
voir ElemGeomBase::get_tab_faces_sommets_locaux
int nb_som() const override
Nb of vertices for the element.
Definition Tetraedre.h:49
bool est_structure() const override
Definition Tetraedre.h:52
int face_sommet(int i, int j) const override
Renvoie le numero du j-ieme sommet de la i-ieme face de l'element.
Definition Tetraedre.h:94
IntTab_T< _SIZE_ > IntTab_t
Definition Tetraedre.h:37
int face_sommet1(int i) const
Renvoie le numero du i-ieme sommet de la face 1.
Definition Tetraedre.h:162
void get_tab_aretes_sommets_locaux(IntTab &aretes_som_local) const override
idem que Elem_geom_base::get_tab_faces_sommets_locaux mais pour les aretes: aretes_som_local.
const Nom & nom_lml() const override
Renvoie le nom LML d'un tetraedre = "TETRA4".
Definition Tetraedre.cpp:50
DoubleTab_T< _SIZE_ > DoubleTab_t
Definition Tetraedre.h:40
SmallArrOfTID_T< _SIZE_ > SmallArrOfTID_t
Definition Tetraedre.h:38
int face_sommet0(int i) const
Renvoie le numero du i-ieme sommet de la face 0.
Definition Tetraedre.h:145
DoubleVect_T< _SIZE_ > DoubleVect_t
Definition Tetraedre.h:39
void calculer_normales(const IntTab_t &faces_sommets, DoubleTab_t &face_normales) const override
Calcule les normales aux faces des elements du domaine associe.
int nb_faces(int=0) const override
Renvoie le nombre de faces du type specifie que possede l'element geometrique.
Definition Tetraedre.h:119