Branch data     Line data    Source code

       1                 :            : // *****************************************************************************
       2                 :            : /*!
       3                 :            :   \file      src/IO/ExodusIIMeshWriter.hpp
       4                 :            :   \copyright 2012-2015 J. Bakosi,
       5                 :            :              2016-2018 Los Alamos National Security, LLC.,
       6                 :            :              2019-2021 Triad National Security, LLC.
       7                 :            :              All rights reserved. See the LICENSE file for details.
       8                 :            :   \brief     ExodusII mesh-based data writer
       9                 :            :   \details   ExodusII mesh-based data writer class declaration.
      10                 :            : */
      11                 :            : // *****************************************************************************
      12                 :            : #ifndef ExodusIIMeshWriter_h
      13                 :            : #define ExodusIIMeshWriter_h
      14                 :            : 
      15                 :            : #include <cstddef>
      16                 :            : #include <iosfwd>
      17                 :            : #include <vector>
      18                 :            : #include <map>
      19                 :            : 
      20                 :            : #include "Types.hpp"
      21                 :            : #include "UnsMesh.hpp"
      22                 :            : 
      23                 :            : namespace tk {
      24                 :            : 
      25                 :            : class UnsMesh;
      26                 :            : 
      27                 :            : //! ExodusII writer constructor modes
      28                 :            : enum class ExoWriter { CREATE, OPEN };
      29                 :            : 
      30                 :            : //! ExodusII mesh-based data writer
      31                 :            : //! \details Mesh writer class facilitating writing a mesh and associated
      32                 :            : //!   mesh-based field data to a file in ExodusII format.
      33                 :            : //! \see http://sourceforge.net/projects/exodusii
      34                 :            : class ExodusIIMeshWriter {
      35                 :            : 
      36                 :            :   public:
      37                 :            :     //! Constructor: create/open ExodusII file
      38                 :            :     explicit ExodusIIMeshWriter( const std::string& filename,
      39                 :            :                                  ExoWriter mode,
      40                 :            :                                  int cpuwordsize = sizeof(double),
      41                 :            :                                  int iowordsize = sizeof(double) );
      42                 :            : 
      43                 :            :     //! Destructor
      44                 :            :     ~ExodusIIMeshWriter() noexcept;
      45                 :            : 
      46                 :            :     //! Write ExodusII mesh file taking a tk::UnsMesh object
      47                 :            :     void writeMesh( const UnsMesh& mesh ) const;
      48                 :            : 
      49                 :            :     //! Write ExodusII mesh file taking inputs to a tk::UnsMesh object
      50                 :            :     void writeMesh( const std::vector< std::size_t >& tetinp,
      51                 :            :                     const UnsMesh::Coords& coord,
      52                 :            :                     const std::map< int, std::vector< std::size_t > >& bface,
      53                 :            :                     const std::vector< std::size_t >& triinp ) const;
      54                 :            : 
      55                 :            :     //! Write ExodusII mesh file taking inputs to a tk::UnsMesh object
      56                 :            :     void writeMesh( const std::vector< std::size_t >& tetinp,
      57                 :            :                     const UnsMesh::Coords& coord,
      58                 :            :                     const std::map< int, std::vector< std::size_t > >& bnode )
      59                 :            :       const;
      60                 :            : 
      61                 :            :     //! Write ExodusII mesh file taking inputs to a tk::UnsMesh object
      62                 :            :     //! \tparam nnode 3 or 4, indicating a triangle or tetrahedron mesh
      63                 :            :     //! \param[in] inpoel Element connectivity
      64                 :            :     //! \param[in] coord Node coordinates
      65                 :            :     template< std::size_t nnode >
      66         [ +  - ]:        942 :     void writeMesh( const std::vector< std::size_t >& inpoel,
      67                 :            :                     const UnsMesh::Coords& coord ) const
      68                 :            :     {
      69                 :            :       if (nnode == 4)
      70         [ +  - ]:        930 :         writeMesh( tk::UnsMesh( inpoel, coord ) );
      71                 :            :       else if (nnode == 3)
      72 [ +  - ][ +  - ]:         12 :         writeMesh( tk::UnsMesh( coord, inpoel ) );
         [ -  + ][ -  - ]
      73                 :        942 :     }
      74                 :            : 
      75                 :            :     //!  Write time stamp to ExodusII file
      76                 :            :     void writeTimeStamp( uint64_t it, tk::real time ) const;
      77                 :            : 
      78                 :            :     //! Write time values to ExodusII file
      79                 :            :     void writeTimeValues( const std::vector< tk::real >& tv ) const;
      80                 :            : 
      81                 :            :     //! Write the names of nodal output variables to ExodusII file
      82                 :            :     void writeNodeVarNames( const std::vector< std::string >& nv ) const;
      83                 :            : 
      84                 :            :     //! Write the names of element output variables to ExodusII file
      85                 :            :     void writeElemVarNames( const std::vector< std::string >& ev ) const;
      86                 :            : 
      87                 :            :     //! \brief Write multiple node scalar fields to ExodusII file at multiple
      88                 :            :     //!   time steps
      89                 :            :     void writeNodeScalars(
      90                 :            :       const std::vector< std::vector< std::vector< tk::real > > >& var ) const;
      91                 :            : 
      92                 :            :     //!  Write node scalar field to ExodusII file
      93                 :            :     void writeNodeScalar( uint64_t it,
      94                 :            :                           int varid,
      95                 :            :                           const std::vector< tk::real >& var ) const;
      96                 :            : 
      97                 :            :     //! \brief Write multiple element scalar fields to ExodusII file at multiple
      98                 :            :     //!   time steps
      99                 :            :     void writeElemScalars(
     100                 :            :       const std::vector< std::vector< std::vector< tk::real > > >& var ) const;
     101                 :            : 
     102                 :            :     //!  Write elem scalar field to ExodusII file
     103                 :            :     void writeElemScalar( uint64_t it,
     104                 :            :                           int varid,
     105                 :            :                           const std::vector< tk::real >& var ) const;
     106                 :            : 
     107                 :            :     //! Write header without mesh, function overloading
     108                 :            :     void writeHeader( const char* title, int64_t ndim, int64_t nnodes,
     109                 :            :                       int64_t nelem, int64_t nblk, int64_t node_set,
     110                 :            :                       int64_t side_set ) const;
     111                 :            : 
     112                 :            :     //! Write nodes without mesh, function overloading.
     113                 :            :     void writeNodes( const std::vector< tk::real >& x, 
     114                 :            :                      const std::vector< tk::real >& y,
     115                 :            :                      const std::vector< tk::real >& z ) const;
     116                 :            : 
     117                 :            :     //! Write element block to ExodusII file
     118                 :            :     void writeElemBlock( int& elclass,
     119                 :            :                          int64_t nnpe,
     120                 :            :                          const std::string& eltype,
     121                 :            :                          const std::vector< std::size_t >& inpoel ) const;
     122                 :            : 
     123                 :            :   private:
     124                 :            :     //! Write ExodusII header
     125                 :            :     void writeHeader( const UnsMesh& mesh ) const;
     126                 :            : 
     127                 :            :     //! Write nodes coordinates to ExodusII file
     128                 :            :     void writeNodes( const UnsMesh& mesh ) const;
     129                 :            : 
     130                 :            :     //! Write element conectivity to ExodusII file
     131                 :            :     void writeElements( const UnsMesh& mesh ) const;
     132                 :            : 
     133                 :            :     //! Write side sets and their face connectivity to ExodusII file
     134                 :            :     void writeSidesets( const UnsMesh& mesh ) const;
     135                 :            : 
     136                 :            :     //! Write side sets and their node list to ExodusII file
     137                 :            :     void writeNodesets( const UnsMesh& mesh ) const;
     138                 :            : 
     139                 :            :     const std::string m_filename;          //!< File name
     140                 :            :     int m_outFile;                         //!< ExodusII file handle
     141                 :            : };
     142                 :            : 
     143                 :            : } // tk::
     144                 :            : 
     145                 :            : #endif // ExodusIIMeshWriter_h