有限要素法シミュレーションのためのメッシュ(4面体メッシュ) [詳細]

#include <PHFemMesh.h>

PHFemMeshに対する継承グラフ

構成
struct	Edge

class	Face

class	FemVertex

class	Tet

Public メソッド
	SPR_OBJECTDEF (PHFemMesh)

	PHFemMesh (const PHFemMeshDesc &desc=PHFemMeshDesc(), SceneIf *s=NULL)

virtual size_t	GetDescSize () const
	デスクリプタのサイズ

virtual bool	GetDesc (void *desc) const
	デスクリプタの読み出し(コピー版)

virtual void	SetDesc (const void *desc)
	デスクリプタの設定。ここで、頂点座標と四面体の4頂点のIDの情報から、面や辺についての情報を計算しておく。

virtual void	Step (double dt)
	時刻をdt進める処理。PHFemEngineが呼び出す。

unsigned	GetNFace ()

std::vector< Vec3d >	GetFaceEdgeVtx (unsigned id)

Vec3d	GetFaceEdgeVtx (unsigned id, unsigned vtx)

四面体の計算対象によらずに必要になる形状関数のXXを計算する関数
void	UpdateJacobian ()

Public メソッド inherited from SceneObject
virtual void	SetScene (SceneIf *s)

virtual SceneIf *	GetScene () const

virtual SceneObjectIf *	CloneObject ()

Public メソッド inherited from NamedObject
	NamedObject (const NamedObject &n)

NamedObject &	operator= (const NamedObject &n)

virtual const char *	GetName () const
	名前の取得

virtual void	SetName (const char *n)
	名前の設定

virtual void	SetNameManager (NameManagerIf *s)
	NameManagerを設定

virtual NameManagerIf *	GetNameManager () const
	NameManagerの取得

Public メソッド inherited from Object
	SPR_OBJECTDEF (Object)
	クラス名の取得などの基本機能の実装

ObjectIf *	GetObjectIf ()

const ObjectIf *	GetObjectIf () const

virtual void	Print (std::ostream &os) const
	デバッグ用の表示

virtual void	PrintShort (std::ostream &os) const

virtual ObjectIf *	CreateObject (const IfInfo info, const void desc)
	オブジェクトの作成

virtual size_t	NChildObject () const
	子オブジェクトの数

virtual ObjectIf *	GetChildObject (size_t pos)
	子オブジェクトの取得

virtual const ObjectIf *	GetChildObject (size_t pos) const

virtual bool	AddChildObject (ObjectIf *o)
	子オブジェクトの追加

virtual bool	DelChildObject (ObjectIf *o)
	子オブジェクトの削除

virtual void	Clear ()
	すべての子オブジェクトの削除とプロパティのクリア

virtual void	Loaded (UTLoadContext *)
	ファイルロード後に一度呼ばれる。ノードの設定に使う。呼び出し順序に依存する処理がしたい場合は、UTLoadHandeler と UTLoadTask を使うと良い。

virtual void	Setup ()
	ノードの設定をするための関数

virtual const void *	GetDescAddress () const
	デスクリプタの読み出し(参照版)

virtual bool	GetState (void *state) const
	状態の読み出し(コピー版)

virtual const void *	GetStateAddress () const
	状態の読み出し(参照版)

virtual void	GetStateR (char *&state)
	状態の再帰的な読み出し

virtual void	SetState (const void *state)
	状態の設定

virtual void	SetStateR (const char *&state)
	状態の再帰的な設定

virtual bool	WriteStateR (std::ostream &fout)
	状態のファイルへの書き出し

virtual bool	WriteState (std::string fileName)

virtual bool	ReadStateR (std::istream &fin)
	状態の読み込み

virtual bool	ReadState (std::string fileName)

virtual size_t	GetStateSize () const
	状態のサイズ

virtual void	ConstructState (void *m) const
	メモリブロックを状態型に初期化

virtual void	DestructState (void *m) const
	状態型をメモリブロックに戻す

virtual void	DumpObjectR (std::ostream &os, int level=0) const
	メモリデバッグ用。単純にツリーのオブジェクトをファイルにダンプする。

Public 変数

std::vector< FemVertex >	vertices
	基本情報(生成時にデスクリプタから与えられる情報) [詳細]

std::vector< Tet >	tets
	四面体

追加情報基本情報からSetDesc()が計算して求める。
std::vector< int >	surfaceVertices
	物体表面の頂点のID

std::vector< Face >	faces
	面

unsigned	nSurfaceFace
	面のうち物体表面のものが、faces[0]..faces[nSurfaceFace-1] 以降は内側の面:faces[nSurfaceFace]..faces[faces.size()]

std::vector< Edge >	edges
	辺

unsigned	nSurfaceEdge
	辺のうち物体表面のものが、edges[0]..edges[nSurfaceEdge-1]

Additional Inherited Members
Protected メソッド inherited from NamedObject
virtual void	PrintHeader (std::ostream &os, bool bClose) const
	開き括弧

Protected メソッド inherited from Object
virtual void	PrintChildren (std::ostream &os) const
	子オブジェクトをPrint

virtual void	PrintFooter (std::ostream &os) const
	閉じ括弧

virtual void	BeforeGetDesc () const
	GetDesc()の前に呼ばれる

virtual void	AfterSetDesc ()
	SetDesc()のあとに呼ばれる

Static Protected メソッド inherited from Object
static void	ConstructState (ObjectIf o, char &s)
	sをoのStateとして初期化する．

static void	DestructState (ObjectIf o, char &s)
	sをoのStateからメモリブロックに戻す．

Protected 変数 inherited from NamedObject
UTString	name
	名前

NameManager *	nameManager
	名前の検索や重複管理をするもの．SceneやSDKなど．

説明

有限要素法では、辺が、頂点・四面体から参照できることが必要になる。
有限要素法では、要素（＝四面体）の体積や面積の積分から、各ノードの物理量を求める。
各ノード(頂点)は複数の四面体で共有されているので、頂点や頂点と頂点(＝辺)は、
複数四面体の係数を合成したものを持つことになる。

隣り合う頂点と頂点(=辺)の間に係数がある。
            i列 j列
+------------------+            
|            x     |
|                  |   係数行列Aは左のようになる。 要素　ii, jj（対角成分） や ij, ji（非対角成分） に値が入る(i,jは頂点、ijは辺)                    //(ii,jj)が頂点、ijやji...etcは辺

i行 | x d o | | | j行 | o d |　 | | +---------------—+

Ax + b = 0,  (D-F)x + b = 0 , x = D^{-1} F x -  D^{-1} b, x = D^{-1} F x - b'
x_i =   (F_i * x)/D_ii - b_i/D_ii ... (1)
i->j, j->i で同じ係数(F_ij, F_ji)が必要だが、計算は上から行うので、両方から係数が見えないとならない。

1. 全四面体について係数を求め、辺に係数を記録していく
2. ガウスザイデルの計算＝上から１行ずつ、式(1)の計算をする。
　 この時、F_ij=辺の係数 が必要なので、頂点iから辺ixが参照したくなる。

辺の係数F_ijを計算するためには、辺ijを含む四面体の係数の和を求める必要がある。
係数の計算は四面体単位で行うので、四面体から辺への参照も必要。

∴辺構造体 Edge が必要

変数

std::vector<FemVertex> vertices

頂点

このクラスの説明は次のファイルから生成されました:

Physics/PHFemMesh.h

構成

Public メソッド

Public 変数

Additional Inherited Members

説明

変数