/[escript]/branches/diaplayground/ripley/src/Brick.cpp
ViewVC logotype

Diff of /branches/diaplayground/ripley/src/Brick.cpp

Parent Directory Parent Directory | Revision Log Revision Log | View Patch Patch

revision 3702 by caltinay, Fri Dec 2 06:12:32 2011 UTC revision 3769 by caltinay, Tue Jan 17 04:09:55 2012 UTC
# Line 1  Line 1 
1    
2  /*******************************************************  /*******************************************************
3  *  *
4  * Copyright (c) 2003-2011 by University of Queensland  * Copyright (c) 2003-2012 by University of Queensland
5  * Earth Systems Science Computational Center (ESSCC)  * Earth Systems Science Computational Center (ESSCC)
6  * http://www.uq.edu.au/esscc  * http://www.uq.edu.au/esscc
7  *  *
# Line 13  Line 13 
13    
14  #include <ripley/Brick.h>  #include <ripley/Brick.h>
15  extern "C" {  extern "C" {
16  #include "paso/SystemMatrixPattern.h"  #include "paso/SystemMatrix.h"
17  }  }
18    
19  #if USE_SILO  #if USE_SILO
# Line 47  Brick::Brick(int n0, int n1, int n2, dou Line 47  Brick::Brick(int n0, int n1, int n2, dou
47      if (m_NX*m_NY*m_NZ != m_mpiInfo->size)      if (m_NX*m_NY*m_NZ != m_mpiInfo->size)
48          throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");          throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");
49    
50      if (n0%m_NX > 0 || n1%m_NY > 0 || n2%m_NZ > 0)      if ((n0+1)%m_NX > 0 || (n1+1)%m_NY > 0 || (n2+1)%m_NZ > 0)
51          throw RipleyException("Number of elements must be separable into number of ranks in each dimension");          throw RipleyException("Number of elements+1 must be separable into number of ranks in each dimension");
52    
53      // local number of elements      if ((m_NX > 1 && (n0+1)/m_NX<2) || (m_NY > 1 && (n1+1)/m_NY<2) || (m_NZ > 1 && (n2+1)/m_NZ<2))
54      m_NE0 = n0/m_NX;          throw RipleyException("Too few elements for the number of ranks");
55      m_NE1 = n1/m_NY;  
56      m_NE2 = n2/m_NZ;      // local number of elements (including overlap)
57      // local number of nodes (not necessarily owned)      m_NE0 = m_ownNE0 = (m_NX>1 ? (n0+1)/m_NX : n0);
58        if (m_mpiInfo->rank%m_NX>0 && m_mpiInfo->rank%m_NX<m_NX-1)
59            m_NE0++;
60        else if (m_NX>1 && m_mpiInfo->rank%m_NX==m_NX-1)
61            m_ownNE0--;
62    
63        m_NE1 = m_ownNE1 = (m_NY>1 ? (n1+1)/m_NY : n1);
64        if (m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX>0 && m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX<m_NY-1)
65            m_NE1++;
66        else if (m_NY>1 && m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX==m_NY-1)
67            m_ownNE1--;
68    
69        m_NE2 = m_ownNE2 = (m_NZ>1 ? (n2+1)/m_NZ : n2);
70        if (m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)>0 && m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)<m_NZ-1)
71            m_NE2++;
72        else if (m_NZ>1 && m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)==m_NZ-1)
73            m_ownNE2--;
74    
75        // local number of nodes
76      m_N0 = m_NE0+1;      m_N0 = m_NE0+1;
77      m_N1 = m_NE1+1;      m_N1 = m_NE1+1;
78      m_N2 = m_NE2+1;      m_N2 = m_NE2+1;
79    
80      // bottom-left-front node is at (offset0,offset1,offset2) in global mesh      // bottom-left-front node is at (offset0,offset1,offset2) in global mesh
81      m_offset0 = m_NE0*(m_mpiInfo->rank%m_NX);      m_offset0 = (n0+1)/m_NX*(m_mpiInfo->rank%m_NX);
82      m_offset1 = m_NE1*(m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX);      if (m_offset0 > 0)
83      m_offset2 = m_NE2*(m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY));          m_offset0--;
84        m_offset1 = (n1+1)/m_NY*(m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX);
85        if (m_offset1 > 0)
86            m_offset1--;
87        m_offset2 = (n2+1)/m_NZ*(m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY));
88        if (m_offset2 > 0)
89            m_offset2--;
90    
91      populateSampleIds();      populateSampleIds();
92        createPattern();
93  }  }
94    
95    
# Line 77  string Brick::getDescription() const Line 104  string Brick::getDescription() const
104    
105  bool Brick::operator==(const AbstractDomain& other) const  bool Brick::operator==(const AbstractDomain& other) const
106  {  {
107      if (dynamic_cast<const Brick*>(&other))      const Brick* o=dynamic_cast<const Brick*>(&other);
108          return this==&other;      if (o) {
109            return (RipleyDomain::operator==(other) &&
110                    m_gNE0==o->m_gNE0 && m_gNE1==o->m_gNE1 && m_gNE2==o->m_gNE2
111                    && m_l0==o->m_l0 && m_l1==o->m_l1 && m_l2==o->m_l2
112                    && m_NX==o->m_NX && m_NY==o->m_NY && m_NZ==o->m_NZ);
113        }
114    
115      return false;      return false;
116  }  }
# Line 232  const int* Brick::borrowSampleReferenceI Line 264  const int* Brick::borrowSampleReferenceI
264  {  {
265      switch (fsType) {      switch (fsType) {
266          case Nodes:          case Nodes:
267            case ReducedNodes: //FIXME: reduced
268              return &m_nodeId[0];              return &m_nodeId[0];
269            case DegreesOfFreedom:
270            case ReducedDegreesOfFreedom: //FIXME: reduced
271                return &m_dofId[0];
272          case Elements:          case Elements:
273            case ReducedElements:
274              return &m_elementId[0];              return &m_elementId[0];
275          case FaceElements:          case FaceElements:
276            case ReducedFaceElements:
277              return &m_faceId[0];              return &m_faceId[0];
278          default:          default:
279              break;              break;
# Line 247  const int* Brick::borrowSampleReferenceI Line 285  const int* Brick::borrowSampleReferenceI
285      throw RipleyException(msg.str());      throw RipleyException(msg.str());
286  }  }
287    
288  bool Brick::ownSample(int fsCode, index_t id) const  bool Brick::ownSample(int fsType, index_t id) const
289  {  {
290  #ifdef ESYS_MPI      if (getMPISize()==1)
291      if (fsCode == Nodes) {          return true;
292          const index_t myFirst=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank];  
293          const index_t myLast=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+1]-1;      switch (fsType) {
294          return (m_nodeId[id]>=myFirst && m_nodeId[id]<=myLast);          case Nodes:
295      } else          case ReducedNodes: //FIXME: reduced
296          throw RipleyException("ownSample() only implemented for Nodes");              return (m_dofMap[id] < getNumDOF());
297  #else          case DegreesOfFreedom:
298      return true;          case ReducedDegreesOfFreedom:
299  #endif              return true;
300            case Elements:
301            case ReducedElements:
302                {
303                    // check ownership of element's _last_ node
304                    const index_t x=id%m_NE0 + 1;
305                    const index_t y=id%(m_NE0*m_NE1)/m_NE0 + 1;
306                    const index_t z=id/(m_NE0*m_NE1) + 1;
307                    return (m_dofMap[x + m_N0*y +m_N0*m_N1*z] < getNumDOF());
308                }
309            case FaceElements:
310            case ReducedFaceElements:
311                {
312                    // check ownership of face element's last node
313                    const IndexVector faces = getNumFacesPerBoundary();
314                    dim_t n=0;
315                    for (size_t i=0; i<faces.size(); i++) {
316                        n+=faces[i];
317                        if (id<n) {
318                            const index_t j=id-n+faces[i];
319                            if (i>=4) { // front or back
320                                const index_t first=(i==4 ? 0 : m_N0*m_N1*(m_N2-1));
321                                return (m_dofMap[first+j%m_NE0+1+(j/m_NE0+1)*m_N0] < getNumDOF());
322                            } else if (i>=2) { // bottom or top
323                                const index_t first=(i==2 ? 0 : m_N0*(m_N1-1));
324                                return (m_dofMap[first+j%m_NE0+1+(j/m_NE0+1)*m_N0*m_N1] < getNumDOF());
325                            } else { // left or right
326                                const index_t first=(i==0 ? 0 : m_N0-1);
327                                return (m_dofMap[first+(j%m_NE1+1)*m_N0+(j/m_NE1+1)*m_N0*m_N1] < getNumDOF());
328                            }
329                        }
330                    }
331                    return false;
332                }
333            default:
334                break;
335        }
336    
337        stringstream msg;
338        msg << "ownSample() not implemented for "
339            << functionSpaceTypeAsString(fsType);
340        throw RipleyException(msg.str());
341    }
342    
343    void Brick::setToNormal(escript::Data& out) const
344    {
345        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
346            out.requireWrite();
347    #pragma omp parallel
348            {
349                if (m_faceOffset[0] > -1) {
350    #pragma omp for nowait
351                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
352                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
353                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
354                            // set vector at four quadrature points
355                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
356                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
357                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
358                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o = 0.;
359                        }
360                    }
361                }
362    
363                if (m_faceOffset[1] > -1) {
364    #pragma omp for nowait
365                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
366                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
367                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
368                            // set vector at four quadrature points
369                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
370                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
371                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
372                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o = 0.;
373                        }
374                    }
375                }
376    
377                if (m_faceOffset[2] > -1) {
378    #pragma omp for nowait
379                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
380                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
381                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
382                            // set vector at four quadrature points
383                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
384                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
385                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
386                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o = 0.;
387                        }
388                    }
389                }
390    
391                if (m_faceOffset[3] > -1) {
392    #pragma omp for nowait
393                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
394                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
395                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
396                            // set vector at four quadrature points
397                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
398                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
399                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
400                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o = 0.;
401                        }
402                    }
403                }
404    
405                if (m_faceOffset[4] > -1) {
406    #pragma omp for nowait
407                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
408                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
409                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
410                            // set vector at four quadrature points
411                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
412                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
413                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
414                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o = -1.;
415                        }
416                    }
417                }
418    
419                if (m_faceOffset[5] > -1) {
420    #pragma omp for nowait
421                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
422                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
423                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
424                            // set vector at four quadrature points
425                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
426                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
427                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
428                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o = 1.;
429                        }
430                    }
431                }
432            } // end of parallel section
433        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
434            out.requireWrite();
435    #pragma omp parallel
436            {
437                if (m_faceOffset[0] > -1) {
438    #pragma omp for nowait
439                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
440                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
441                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
442                            *o++ = -1.;
443                            *o++ = 0.;
444                            *o = 0.;
445                        }
446                    }
447                }
448    
449                if (m_faceOffset[1] > -1) {
450    #pragma omp for nowait
451                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
452                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
453                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
454                            *o++ = 1.;
455                            *o++ = 0.;
456                            *o = 0.;
457                        }
458                    }
459                }
460    
461                if (m_faceOffset[2] > -1) {
462    #pragma omp for nowait
463                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
464                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
465                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
466                            *o++ = 0.;
467                            *o++ = -1.;
468                            *o = 0.;
469                        }
470                    }
471                }
472    
473                if (m_faceOffset[3] > -1) {
474    #pragma omp for nowait
475                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
476                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
477                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
478                            *o++ = 0.;
479                            *o++ = 1.;
480                            *o = 0.;
481                        }
482                    }
483                }
484    
485                if (m_faceOffset[4] > -1) {
486    #pragma omp for nowait
487                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
488                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
489                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
490                            *o++ = 0.;
491                            *o++ = 0.;
492                            *o = -1.;
493                        }
494                    }
495                }
496    
497                if (m_faceOffset[5] > -1) {
498    #pragma omp for nowait
499                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
500                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
501                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
502                            *o++ = 0.;
503                            *o++ = 0.;
504                            *o = 1.;
505                        }
506                    }
507                }
508            } // end of parallel section
509    
510        } else {
511            stringstream msg;
512            msg << "setToNormal() not implemented for "
513                << functionSpaceTypeAsString(out.getFunctionSpace().getTypeCode());
514            throw RipleyException(msg.str());
515        }
516    }
517    
518    void Brick::setToSize(escript::Data& out) const
519    {
520        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements
521                || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
522            out.requireWrite();
523            const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
524            const double xSize=getFirstCoordAndSpacing(0).second;
525            const double ySize=getFirstCoordAndSpacing(1).second;
526            const double zSize=getFirstCoordAndSpacing(2).second;
527            const double size=min(min(xSize,ySize),zSize);
528    #pragma omp parallel for
529            for (index_t k = 0; k < getNumElements(); ++k) {
530                double* o = out.getSampleDataRW(k);
531                fill(o, o+numQuad, size);
532            }
533        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements
534                || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
535            out.requireWrite();
536            const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
537            const double xSize=getFirstCoordAndSpacing(0).second;
538            const double ySize=getFirstCoordAndSpacing(1).second;
539            const double zSize=getFirstCoordAndSpacing(2).second;
540    #pragma omp parallel
541            {
542                if (m_faceOffset[0] > -1) {
543                    const double size=min(ySize,zSize);
544    #pragma omp for nowait
545                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
546                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
547                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
548                            fill(o, o+numQuad, size);
549                        }
550                    }
551                }
552    
553                if (m_faceOffset[1] > -1) {
554                    const double size=min(ySize,zSize);
555    #pragma omp for nowait
556                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
557                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
558                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
559                            fill(o, o+numQuad, size);
560                        }
561                    }
562                }
563    
564                if (m_faceOffset[2] > -1) {
565                    const double size=min(xSize,zSize);
566    #pragma omp for nowait
567                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
568                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
569                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
570                            fill(o, o+numQuad, size);
571                        }
572                    }
573                }
574    
575                if (m_faceOffset[3] > -1) {
576                    const double size=min(xSize,zSize);
577    #pragma omp for nowait
578                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
579                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
580                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
581                            fill(o, o+numQuad, size);
582                        }
583                    }
584                }
585    
586                if (m_faceOffset[4] > -1) {
587                    const double size=min(xSize,ySize);
588    #pragma omp for nowait
589                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
590                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
591                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
592                            fill(o, o+numQuad, size);
593                        }
594                    }
595                }
596    
597                if (m_faceOffset[5] > -1) {
598                    const double size=min(xSize,ySize);
599    #pragma omp for nowait
600                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
601                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
602                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
603                            fill(o, o+numQuad, size);
604                        }
605                    }
606                }
607            } // end of parallel section
608    
609        } else {
610            stringstream msg;
611            msg << "setToSize() not implemented for "
612                << functionSpaceTypeAsString(out.getFunctionSpace().getTypeCode());
613            throw RipleyException(msg.str());
614        }
615  }  }
616    
617  Paso_SystemMatrixPattern* Brick::getPattern(bool reducedRowOrder,  Paso_SystemMatrixPattern* Brick::getPattern(bool reducedRowOrder,
# Line 267  Paso_SystemMatrixPattern* Brick::getPatt Line 620  Paso_SystemMatrixPattern* Brick::getPatt
620      if (reducedRowOrder || reducedColOrder)      if (reducedRowOrder || reducedColOrder)
621          throw RipleyException("getPattern() not implemented for reduced order");          throw RipleyException("getPattern() not implemented for reduced order");
622    
623      throw RipleyException("getPattern() not implemented");      return m_pattern;
624  }  }
625    
626  void Brick::Print_Mesh_Info(const bool full) const  void Brick::Print_Mesh_Info(const bool full) const
# Line 331  IndexVector Brick::getNumFacesPerBoundar Line 684  IndexVector Brick::getNumFacesPerBoundar
684      return ret;      return ret;
685  }  }
686    
687    IndexVector Brick::getNumSubdivisionsPerDim() const
688    {
689        IndexVector ret;
690        ret.push_back(m_NX);
691        ret.push_back(m_NY);
692        ret.push_back(m_NZ);
693        return ret;
694    }
695    
696  pair<double,double> Brick::getFirstCoordAndSpacing(dim_t dim) const  pair<double,double> Brick::getFirstCoordAndSpacing(dim_t dim) const
697  {  {
698      if (dim==0)      if (dim==0)
# Line 343  pair<double,double> Brick::getFirstCoord Line 705  pair<double,double> Brick::getFirstCoord
705      throw RipleyException("getFirstCoordAndSpacing(): invalid argument");      throw RipleyException("getFirstCoordAndSpacing(): invalid argument");
706  }  }
707    
708    //protected
709    dim_t Brick::getNumDOF() const
710    {
711        return (m_gNE0+1)/m_NX*(m_gNE1+1)/m_NY*(m_gNE2+1)/m_NZ;
712    }
713    
714  //protected  //protected
715  dim_t Brick::getNumFaceElements() const  dim_t Brick::getNumFaceElements() const
716  {  {
717        const IndexVector faces = getNumFacesPerBoundary();
718      dim_t n=0;      dim_t n=0;
719      //left      for (size_t i=0; i<faces.size(); i++)
720      if (m_offset0==0)          n+=faces[i];
         n+=m_NE1*m_NE2;  
     //right  
     if (m_mpiInfo->rank%m_NX==m_NX-1)  
         n+=m_NE1*m_NE2;  
     //bottom  
     if (m_offset1==0)  
         n+=m_NE0*m_NE2;  
     //top  
     if (m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX==m_NY-1)  
         n+=m_NE0*m_NE2;  
     //front  
     if (m_offset2==0)  
         n+=m_NE0*m_NE1;  
     //back  
     if (m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)==m_NZ-1)  
         n+=m_NE0*m_NE1;  
   
721      return n;      return n;
722  }  }
723    
# Line 397  void Brick::assembleCoordinates(escript: Line 748  void Brick::assembleCoordinates(escript:
748      }      }
749  }  }
750    
751    //protected
752    void Brick::assembleGradient(escript::Data& out, escript::Data& in) const
753    {
754        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
755        const double h0 = m_l0/m_gNE0;
756        const double h1 = m_l1/m_gNE1;
757        const double h2 = m_l1/m_gNE2;
758        const double C0 = .044658198738520451079;
759        const double C1 = .16666666666666666667;
760        const double C2 = .21132486540518711775;
761        const double C3 = .25;
762        const double C4 = .5;
763        const double C5 = .62200846792814621559;
764        const double C6 = .78867513459481288225;
765    
766        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {
767            out.requireWrite();
768    #pragma omp parallel for
769            for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
770                for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
771                    for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
772                        const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));
773                        const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
774                        const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
775                        const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
776                        const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
777                        const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
778                        const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
779                        const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));
780                        double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));
781                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
782                            const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_011[i])*C0 + (f_101[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_010[i])*C1) / h0;
783                            const double V1=((f_110[i]-f_010[i])*C5 + (f_101[i]-f_001[i])*C0 + (f_100[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_011[i])*C1) / h0;
784                            const double V2=((f_101[i]-f_001[i])*C5 + (f_110[i]-f_010[i])*C0 + (f_100[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_011[i])*C1) / h0;
785                            const double V3=((f_111[i]-f_011[i])*C5 + (f_100[i]-f_000[i])*C0 + (f_101[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_010[i])*C1) / h0;
786                            const double V4=((f_010[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_101[i])*C0 + (f_011[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_100[i])*C1) / h1;
787                            const double V5=((f_110[i]-f_100[i])*C5 + (f_011[i]-f_001[i])*C0 + (f_010[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_101[i])*C1) / h1;
788                            const double V6=((f_011[i]-f_001[i])*C5 + (f_110[i]-f_100[i])*C0 + (f_010[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_101[i])*C1) / h1;
789                            const double V7=((f_111[i]-f_101[i])*C5 + (f_010[i]-f_000[i])*C0 + (f_011[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_100[i])*C1) / h1;
790                            const double V8=((f_001[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_110[i])*C0 + (f_011[i]+f_101[i]-f_010[i]-f_100[i])*C1) / h2;
791                            const double V9=((f_101[i]-f_100[i])*C5 + (f_011[i]-f_010[i])*C0 + (f_001[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_110[i])*C1) / h2;
792                            const double V10=((f_011[i]-f_010[i])*C5 + (f_101[i]-f_100[i])*C0 + (f_001[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_110[i])*C1) / h2;
793                            const double V11=((f_111[i]-f_110[i])*C5 + (f_001[i]-f_000[i])*C0 + (f_011[i]+f_101[i]-f_010[i]-f_100[i])*C1) / h2;
794                            o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
795                            o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V4;
796                            o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V8;
797                            o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
798                            o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V5;
799                            o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V9;
800                            o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
801                            o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V4;
802                            o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V10;
803                            o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
804                            o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V5;
805                            o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V11;
806                            o[INDEX3(i,0,4,numComp,3)] = V2;
807                            o[INDEX3(i,1,4,numComp,3)] = V6;
808                            o[INDEX3(i,2,4,numComp,3)] = V8;
809                            o[INDEX3(i,0,5,numComp,3)] = V2;
810                            o[INDEX3(i,1,5,numComp,3)] = V7;
811                            o[INDEX3(i,2,5,numComp,3)] = V9;
812                            o[INDEX3(i,0,6,numComp,3)] = V3;
813                            o[INDEX3(i,1,6,numComp,3)] = V6;
814                            o[INDEX3(i,2,6,numComp,3)] = V10;
815                            o[INDEX3(i,0,7,numComp,3)] = V3;
816                            o[INDEX3(i,1,7,numComp,3)] = V7;
817                            o[INDEX3(i,2,7,numComp,3)] = V11;
818                        } // end of component loop i
819                    } // end of k0 loop
820                } // end of k1 loop
821            } // end of k2 loop
822        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
823            out.requireWrite();
824    #pragma omp parallel for
825            for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
826                for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
827                    for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
828                        const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));
829                        const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
830                        const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
831                        const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
832                        const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));
833                        const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
834                        const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
835                        const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
836                        double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));
837                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
838                            o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_101[i]+f_110[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_001[i]-f_010[i]-f_011[i])*C3 / h0;
839                            o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_011[i]+f_110[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_001[i]-f_100[i]-f_101[i])*C3 / h1;
840                            o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_011[i]+f_101[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_010[i]-f_100[i]-f_110[i])*C3 / h2;
841                        } // end of component loop i
842                    } // end of k0 loop
843                } // end of k1 loop
844            } // end of k2 loop
845        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
846            out.requireWrite();
847    #pragma omp parallel
848            {
849                if (m_faceOffset[0] > -1) {
850    #pragma omp for nowait
851                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
852                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
853                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1));
854                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
855                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
856                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
857                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
858                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
859                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
860                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2, m_N0,m_N1));
861                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
862                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
863                                const double V0=((f_010[i]-f_000[i])*C6 + (f_011[i]-f_001[i])*C2) / h1;
864                                const double V1=((f_010[i]-f_000[i])*C2 + (f_011[i]-f_001[i])*C6) / h1;
865                                const double V2=((f_001[i]-f_000[i])*C6 + (f_010[i]-f_011[i])*C2) / h2;
866                                const double V3=((f_001[i]-f_000[i])*C2 + (f_011[i]-f_010[i])*C6) / h2;
867                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = ((f_100[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_011[i])*C0 + (f_101[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_010[i])*C1) / h0;
868                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;
869                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
870                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = ((f_110[i]-f_010[i])*C5 + (f_101[i]-f_001[i])*C0 + (f_100[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_011[i])*C1) / h0;
871                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;
872                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
873                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = ((f_101[i]-f_001[i])*C5 + (f_110[i]-f_010[i])*C0 + (f_100[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_011[i])*C1) / h0;
874                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;
875                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
876                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = ((f_111[i]-f_011[i])*C5 + (f_100[i]-f_000[i])*C0 + (f_101[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_010[i])*C1) / h0;
877                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;
878                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
879                            } // end of component loop i
880                        } // end of k1 loop
881                    } // end of k2 loop
882                } // end of face 0
883                if (m_faceOffset[1] > -1) {
884    #pragma omp for nowait
885                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
886                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
887                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2, m_N0,m_N1));
888                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
889                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
890                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
891                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
892                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
893                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
894                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1));
895                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
896                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
897                                const double V0=((f_110[i]-f_100[i])*C6 + (f_111[i]-f_101[i])*C2) / h1;
898                                const double V1=((f_110[i]-f_100[i])*C2 + (f_111[i]-f_101[i])*C6) / h1;
899                                const double V2=((f_101[i]-f_100[i])*C6 + (f_111[i]-f_110[i])*C2) / h2;
900                                const double V3=((f_101[i]-f_100[i])*C2 + (f_111[i]-f_110[i])*C6) / h2;
901                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = ((f_100[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_011[i])*C0 + (f_101[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_010[i])*C1) / h0;
902                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;
903                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
904                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = ((f_110[i]-f_010[i])*C5 + (f_101[i]-f_001[i])*C0 + (f_100[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_011[i])*C1) / h0;
905                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;
906                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
907                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = ((f_101[i]-f_001[i])*C5 + (f_110[i]-f_010[i])*C0 + (f_100[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_011[i])*C1) / h0;
908                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;
909                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
910                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = ((f_111[i]-f_011[i])*C5 + (f_100[i]-f_000[i])*C0 + (f_101[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_010[i])*C1) / h0;
911                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;
912                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
913                            } // end of component loop i
914                        } // end of k1 loop
915                    } // end of k2 loop
916                } // end of face 1
917                if (m_faceOffset[2] > -1) {
918    #pragma omp for nowait
919                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
920                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
921                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1));
922                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1));
923                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1));
924                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1));
925                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2+1, m_N0,m_N1));
926                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2, m_N0,m_N1));
927                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2+1, m_N0,m_N1));
928                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2, m_N0,m_N1));
929                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
930                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
931                                const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C6 + (f_101[i]-f_001[i])*C2) / h0;
932                                const double V1=((f_001[i]-f_000[i])*C6 + (f_101[i]-f_100[i])*C2) / h2;
933                                const double V2=((f_001[i]-f_000[i])*C2 + (f_101[i]-f_100[i])*C6) / h2;
934                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
935                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = ((f_010[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_101[i])*C0 + (f_011[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_100[i])*C1) / h1;
936                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V1;
937                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
938                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = ((f_110[i]-f_100[i])*C5 + (f_011[i]-f_001[i])*C0 + (f_010[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_101[i])*C1) / h1;
939                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V2;
940                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V0;
941                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = ((f_011[i]-f_001[i])*C5 + (f_110[i]-f_100[i])*C0 + (f_010[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_101[i])*C1) / h1;
942                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V1;
943                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V0;
944                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = ((f_111[i]-f_101[i])*C5 + (f_010[i]-f_000[i])*C0 + (f_011[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_100[i])*C1) / h1;
945                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V2;
946                            } // end of component loop i
947                        } // end of k0 loop
948                    } // end of k2 loop
949                } // end of face 2
950                if (m_faceOffset[3] > -1) {
951    #pragma omp for nowait
952                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
953                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
954                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));
955                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));
956                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));
957                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));
958                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1));
959                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1));
960                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1));
961                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1));
962                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
963                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
964                                const double V0=((f_110[i]-f_010[i])*C6 + (f_111[i]-f_011[i])*C2) / h0;
965                                const double V1=((f_110[i]-f_010[i])*C2 + (f_111[i]-f_011[i])*C6) / h0;
966                                const double V2=((f_011[i]-f_010[i])*C6 + (f_111[i]-f_110[i])*C2) / h2;
967                                const double V3=((f_011[i]-f_010[i])*C2 + (f_111[i]-f_110[i])*C6) / h2;
968                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
969                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = ((f_010[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_101[i])*C0 + (f_011[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_100[i])*C1) / h1;
970                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
971                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
972                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = ((f_110[i]-f_100[i])*C5 + (f_011[i]-f_001[i])*C0 + (f_010[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_101[i])*C1) / h1;
973                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
974                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
975                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = ((f_011[i]-f_001[i])*C5 + (f_110[i]-f_100[i])*C0 + (f_010[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_101[i])*C1) / h1;
976                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
977                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
978                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = ((f_111[i]-f_101[i])*C5 + (f_010[i]-f_000[i])*C0 + (f_011[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_100[i])*C1) / h1;
979                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
980                            } // end of component loop i
981                        } // end of k0 loop
982                    } // end of k2 loop
983                } // end of face 3
984                if (m_faceOffset[4] > -1) {
985    #pragma omp for nowait
986                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
987                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
988                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1));
989                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1));
990                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1));
991                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1));
992                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,1, m_N0,m_N1));
993                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,1, m_N0,m_N1));
994                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,1, m_N0,m_N1));
995                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,1, m_N0,m_N1));
996                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
997                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
998                                const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C6 + (f_110[i]-f_010[i])*C2) / h0;
999                                const double V1=((f_100[i]-f_000[i])*C2 + (f_110[i]-f_010[i])*C6) / h0;
1000                                const double V2=((f_010[i]-f_000[i])*C6 + (f_110[i]-f_100[i])*C2) / h1;
1001                                const double V3=((f_010[i]-f_000[i])*C2 + (f_110[i]-f_100[i])*C6) / h1;
1002                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1003                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;
1004                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = ((f_001[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_110[i])*C0 + (f_011[i]+f_101[i]-f_010[i]-f_100[i])*C1) / h2;
1005                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1006                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;
1007                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = ((f_101[i]-f_100[i])*C5 + (f_011[i]-f_010[i])*C0 + (f_001[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_110[i])*C1) / h2;
1008                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1009                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;
1010                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = ((f_011[i]-f_010[i])*C5 + (f_101[i]-f_100[i])*C0 + (f_001[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_110[i])*C1) / h2;
1011                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1012                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;
1013                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = ((f_111[i]-f_110[i])*C5 + (f_001[i]-f_000[i])*C0 + (f_011[i]+f_101[i]-f_010[i]-f_100[i])*C1) / h2;
1014                            } // end of component loop i
1015                        } // end of k0 loop
1016                    } // end of k1 loop
1017                } // end of face 4
1018                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1019    #pragma omp for nowait
1020                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1021                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1022                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
1023                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
1024                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
1025                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
1026                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1));
1027                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1));
1028                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1));
1029                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1));
1030                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1031                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1032                                const double V0=((f_101[i]-f_001[i])*C6 + (f_111[i]-f_011[i])*C2) / h0;
1033                                const double V1=((f_101[i]-f_001[i])*C2 + (f_111[i]-f_011[i])*C6) / h0;
1034                                const double V2=((f_011[i]-f_001[i])*C6 + (f_111[i]-f_101[i])*C2) / h1;
1035                                const double V3=((f_011[i]-f_001[i])*C2 + (f_111[i]-f_101[i])*C6) / h1;
1036                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1037                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;
1038                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = ((f_001[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_110[i])*C0 + (f_011[i]+f_101[i]-f_010[i]-f_100[i])*C1) / h2;
1039                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1040                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;
1041                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = ((f_011[i]-f_010[i])*C0 + (f_101[i]-f_100[i])*C5 + (f_001[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_110[i])*C1) / h2;
1042                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1043                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;
1044                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = ((f_011[i]-f_010[i])*C5 + (f_101[i]-f_100[i])*C0 + (f_001[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_110[i])*C1) / h2;
1045                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1046                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;
1047                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = ((f_001[i]-f_000[i])*C0 + (f_111[i]-f_110[i])*C5 + (f_011[i]+f_101[i]-f_010[i]-f_100[i])*C1) / h2;
1048                            } // end of component loop i
1049                        } // end of k0 loop
1050                    } // end of k1 loop
1051                } // end of face 5
1052            } // end of parallel section
1053        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
1054            out.requireWrite();
1055    #pragma omp parallel
1056            {
1057                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1058    #pragma omp for nowait
1059                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1060                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1061                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1));
1062                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
1063                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
1064                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
1065                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2, m_N0,m_N1));
1066                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
1067                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
1068                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
1069                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1070                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1071                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_101[i]+f_110[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_001[i]-f_010[i]-f_011[i])*C3 / h0;
1072                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_011[i]-f_000[i]-f_001[i])*C4 / h1;
1073                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_011[i]-f_000[i]-f_010[i])*C4 / h2;
1074                            } // end of component loop i
1075                        } // end of k1 loop
1076                    } // end of k2 loop
1077                } // end of face 0
1078                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1079    #pragma omp for nowait
1080                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1081                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1082                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2, m_N0,m_N1));
1083                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
1084                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
1085                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
1086                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1));
1087                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
1088                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
1089                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
1090                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1091                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1092                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_101[i]+f_110[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_001[i]-f_010[i]-f_011[i])*C3 / h0;
1093                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_110[i]+f_111[i]-f_100[i]-f_101[i])*C4 / h1;
1094                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_101[i]+f_111[i]-f_100[i]-f_110[i])*C4 / h2;
1095                            } // end of component loop i
1096                        } // end of k1 loop
1097                    } // end of k2 loop
1098                } // end of face 1
1099                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1100    #pragma omp for nowait
1101                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1102                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1103                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1));
1104                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1));
1105                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1));
1106                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1));
1107                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2+1, m_N0,m_N1));
1108                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2, m_N0,m_N1));
1109                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2, m_N0,m_N1));
1110                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2+1, m_N0,m_N1));
1111                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1112                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1113                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_101[i]-f_000[i]-f_001[i])*C4 / h0;
1114                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_011[i]+f_110[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_001[i]-f_100[i]-f_101[i])*C3 / h1;
1115                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_101[i]-f_000[i]-f_100[i])*C4 / h2;
1116                            } // end of component loop i
1117                        } // end of k0 loop
1118                    } // end of k2 loop
1119                } // end of face 2
1120                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1121    #pragma omp for nowait
1122                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1123                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1124                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));
1125                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));
1126                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));
1127                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));
1128                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1));
1129                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1));
1130                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1));
1131                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1));
1132                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1133                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1134                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_110[i]+f_111[i]-f_010[i]-f_011[i])*C4 / h0;
1135                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_011[i]+f_110[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_001[i]-f_100[i]-f_101[i])*C3 / h1;
1136                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_011[i]+f_111[i]-f_010[i]-f_110[i])*C4 / h2;
1137                            } // end of component loop i
1138                        } // end of k0 loop
1139                    } // end of k2 loop
1140                } // end of face 3
1141                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1142    #pragma omp for nowait
1143                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1144                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1145                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1));
1146                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1));
1147                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1));
1148                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1));
1149                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,1, m_N0,m_N1));
1150                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,1, m_N0,m_N1));
1151                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,1, m_N0,m_N1));
1152                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,1, m_N0,m_N1));
1153                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1154                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1155                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_110[i]-f_000[i]-f_010[i])*C4 / h0;
1156                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_110[i]-f_000[i]-f_100[i])*C4 / h1;
1157                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_011[i]+f_101[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_010[i]-f_100[i]-f_110[i])*C4 / h2;
1158                            } // end of component loop i
1159                        } // end of k0 loop
1160                    } // end of k1 loop
1161                } // end of face 4
1162                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1163    #pragma omp for nowait
1164                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1165                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1166                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
1167                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
1168                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
1169                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
1170                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1));
1171                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1));
1172                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1));
1173                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1));
1174                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1175                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1176                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_101[i]+f_111[i]-f_001[i]-f_011[i])*C4 / h0;
1177                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_011[i]+f_111[i]-f_001[i]-f_101[i])*C4 / h1;
1178                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_011[i]+f_101[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_010[i]-f_100[i]-f_110[i])*C3 / h2;
1179                            } // end of component loop i
1180                        } // end of k0 loop
1181                    } // end of k1 loop
1182                } // end of face 5
1183            } // end of parallel section
1184        }
1185    }
1186    
1187    //protected
1188    void Brick::assembleIntegrate(vector<double>& integrals, escript::Data& arg) const
1189    {
1190        const dim_t numComp = arg.getDataPointSize();
1191        const double h0 = m_l0/m_gNE0;
1192        const double h1 = m_l1/m_gNE1;
1193        const double h2 = m_l2/m_gNE2;
1194        const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);
1195        const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);
1196        const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);
1197        if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {
1198            const double w_0 = h0*h1*h2/8.;
1199    #pragma omp parallel
1200            {
1201                vector<double> int_local(numComp, 0);
1202    #pragma omp for nowait
1203                for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1204                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1205                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1206                            const double* f = arg.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE0, m_NE1));
1207                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1208                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1209                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1210                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1211                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1212                                const double f_4 = f[INDEX2(i,4,numComp)];
1213                                const double f_5 = f[INDEX2(i,5,numComp)];
1214                                const double f_6 = f[INDEX2(i,6,numComp)];
1215                                const double f_7 = f[INDEX2(i,7,numComp)];
1216                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3+f_4+f_5+f_6+f_7)*w_0;
1217                            }  // end of component loop i
1218                        } // end of k0 loop
1219                    } // end of k1 loop
1220                } // end of k2 loop
1221    
1222    #pragma omp critical
1223                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1224                    integrals[i]+=int_local[i];
1225            } // end of parallel section
1226        } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
1227            const double w_0 = h0*h1*h2;
1228    #pragma omp parallel
1229            {
1230                vector<double> int_local(numComp, 0);
1231    #pragma omp for nowait
1232                for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1233                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1234                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1235                            const double* f = arg.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE0, m_NE1));
1236                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1237                                int_local[i]+=f[i]*w_0;
1238                            }  // end of component loop i
1239                        } // end of k0 loop
1240                    } // end of k1 loop
1241                } // end of k2 loop
1242    
1243    #pragma omp critical
1244                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1245                    integrals[i]+=int_local[i];
1246            } // end of parallel section
1247        } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
1248            const double w_0 = h1*h2/4.;
1249            const double w_1 = h0*h2/4.;
1250            const double w_2 = h0*h1/4.;
1251    #pragma omp parallel
1252            {
1253                vector<double> int_local(numComp, 0);
1254                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1255    #pragma omp for nowait
1256                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1257                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1258                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1259                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1260                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1261                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1262                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1263                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1264                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;
1265                            }  // end of component loop i
1266                        } // end of k1 loop
1267                    } // end of k2 loop
1268                }
1269    
1270                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1271    #pragma omp for nowait
1272                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1273                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1274                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1275                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1276                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1277                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1278                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1279                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1280                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;
1281                            }  // end of component loop i
1282                        } // end of k1 loop
1283                    } // end of k2 loop
1284                }
1285    
1286                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1287    #pragma omp for nowait
1288                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1289                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1290                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1291                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1292                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1293                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1294                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1295                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1296                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;
1297                            }  // end of component loop i
1298                        } // end of k1 loop
1299                    } // end of k2 loop
1300                }
1301    
1302                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1303    #pragma omp for nowait
1304                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1305                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1306                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1307                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1308                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1309                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1310                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1311                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1312                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;
1313                            }  // end of component loop i
1314                        } // end of k1 loop
1315                    } // end of k2 loop
1316                }
1317    
1318                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1319    #pragma omp for nowait
1320                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1321                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1322                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1323                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1324                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1325                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1326                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1327                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1328                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;
1329                            }  // end of component loop i
1330                        } // end of k1 loop
1331                    } // end of k2 loop
1332                }
1333    
1334                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1335    #pragma omp for nowait
1336                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1337                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1338                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1339                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1340                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1341                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1342                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1343                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1344                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;
1345                            }  // end of component loop i
1346                        } // end of k1 loop
1347                    } // end of k2 loop
1348                }
1349    
1350    #pragma omp critical
1351                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1352                    integrals[i]+=int_local[i];
1353            } // end of parallel section
1354    
1355        } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
1356            const double w_0 = h1*h2;
1357            const double w_1 = h0*h2;
1358            const double w_2 = h0*h1;
1359    #pragma omp parallel
1360            {
1361                vector<double> int_local(numComp, 0);
1362                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1363    #pragma omp for nowait
1364                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1365                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1366                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1367                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1368                                int_local[i]+=f[i]*w_0;
1369                            }  // end of component loop i
1370                        } // end of k1 loop
1371                    } // end of k2 loop
1372                }
1373    
1374                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1375    #pragma omp for nowait
1376                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1377                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1378                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1379                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1380                                int_local[i]+=f[i]*w_0;
1381                            }  // end of component loop i
1382                        } // end of k1 loop
1383                    } // end of k2 loop
1384                }
1385    
1386                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1387    #pragma omp for nowait
1388                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1389                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1390                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1391                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1392                                int_local[i]+=f[i]*w_1;
1393                            }  // end of component loop i
1394                        } // end of k1 loop
1395                    } // end of k2 loop
1396                }
1397    
1398                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1399    #pragma omp for nowait
1400                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1401                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1402                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1403                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1404                                int_local[i]+=f[i]*w_1;
1405                            }  // end of component loop i
1406                        } // end of k1 loop
1407                    } // end of k2 loop
1408                }
1409    
1410                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1411    #pragma omp for nowait
1412                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1413                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1414                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1415                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1416                                int_local[i]+=f[i]*w_2;
1417                            }  // end of component loop i
1418                        } // end of k1 loop
1419                    } // end of k2 loop
1420                }
1421    
1422                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1423    #pragma omp for nowait
1424                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1425                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1426                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1427                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1428                                int_local[i]+=f[i]*w_2;
1429                            }  // end of component loop i
1430                        } // end of k1 loop
1431                    } // end of k2 loop
1432                }
1433    
1434    #pragma omp critical
1435                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1436                    integrals[i]+=int_local[i];
1437            } // end of parallel section
1438    
1439        }
1440    }
1441    
1442    //protected
1443    dim_t Brick::insertNeighbourNodes(IndexVector& index, index_t node) const
1444    {
1445        const dim_t nDOF0 = (m_gNE0+1)/m_NX;
1446        const dim_t nDOF1 = (m_gNE1+1)/m_NY;
1447        const dim_t nDOF2 = (m_gNE2+1)/m_NZ;
1448        const int x=node%nDOF0;
1449        const int y=node%(nDOF0*nDOF1)/nDOF0;
1450        const int z=node/(nDOF0*nDOF1);
1451        int num=0;
1452        // loop through potential neighbours and add to index if positions are
1453        // within bounds
1454        for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
1455            for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
1456                for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
1457                    // skip node itself
1458                    if (i0==0 && i1==0 && i2==0)
1459                        continue;
1460                    // location of neighbour node
1461                    const int nx=x+i0;
1462                    const int ny=y+i1;
1463                    const int nz=z+i2;
1464                    if (nx>=0 && ny>=0 && nz>=0
1465                            && nx<nDOF0 && ny<nDOF1 && nz<nDOF2) {
1466                        index.push_back(nz*nDOF0*nDOF1+ny*nDOF0+nx);
1467                        num++;
1468                    }
1469                }
1470            }
1471        }
1472    
1473        return num;
1474    }
1475    
1476    //protected
1477    void Brick::nodesToDOF(escript::Data& out, escript::Data& in) const
1478    {
1479        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
1480        out.requireWrite();
1481    
1482        const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);
1483        const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);
1484        const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);
1485        const dim_t nDOF0 = (m_gNE0+1)/m_NX;
1486        const dim_t nDOF1 = (m_gNE1+1)/m_NY;
1487        const dim_t nDOF2 = (m_gNE2+1)/m_NZ;
1488    #pragma omp parallel for
1489        for (index_t i=0; i<nDOF2; i++) {
1490            for (index_t j=0; j<nDOF1; j++) {
1491                for (index_t k=0; k<nDOF0; k++) {
1492                    const index_t n=k+left+(j+bottom)*m_N0+(i+front)*m_N0*m_N1;
1493                    const double* src=in.getSampleDataRO(n);
1494                    copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(k+j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1));
1495                }
1496            }
1497        }
1498    }
1499    
1500    //protected
1501    void Brick::dofToNodes(escript::Data& out, escript::Data& in) const
1502    {
1503        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
1504        Paso_Coupler* coupler = Paso_Coupler_alloc(m_connector, numComp);
1505        in.requireWrite();
1506        Paso_Coupler_startCollect(coupler, in.getSampleDataRW(0));
1507    
1508        const dim_t numDOF = getNumDOF();
1509        out.requireWrite();
1510        const double* buffer = Paso_Coupler_finishCollect(coupler);
1511    
1512    #pragma omp parallel for
1513        for (index_t i=0; i<getNumNodes(); i++) {
1514            const double* src=(m_dofMap[i]<numDOF ?
1515                    in.getSampleDataRO(m_dofMap[i])
1516                    : &buffer[(m_dofMap[i]-numDOF)*numComp]);
1517            copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(i));
1518        }
1519    }
1520    
1521  //private  //private
1522  void Brick::populateSampleIds()  void Brick::populateSampleIds()
1523  {  {
1524      // identifiers are ordered from left to right, bottom to top, front to back      // identifiers are ordered from left to right, bottom to top, front to back
1525      // on each rank, except for the shared nodes which are owned by the rank      // globally
     // below / to the left / to the front of the current rank  
1526    
1527      // build node distribution vector first.      // build node distribution vector first.
     // m_nodeDistribution[i] is the first node id on rank i, that is  
1528      // rank i owns m_nodeDistribution[i+1]-nodeDistribution[i] nodes      // rank i owns m_nodeDistribution[i+1]-nodeDistribution[i] nodes
1529      m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);      m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);
1530      m_nodeDistribution[1]=getNumNodes();      const dim_t numDOF=getNumDOF();
1531      for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size-1; k++) {      for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size; k++) {
1532          const index_t x = k%m_NX;          m_nodeDistribution[k]=k*numDOF;
         const index_t y = k%(m_NX*m_NY)/m_NX;  
         const index_t z = k/(m_NX*m_NY);  
         index_t numNodes=getNumNodes();  
         if (x>0)  
             numNodes-=m_N1*m_N2;  
         if (y>0)  
             numNodes-=m_N0*m_N2;  
         if (z>0)  
             numNodes-=m_N0*m_N1;  
         // if an edge was subtracted twice add it back  
         if (x>0 && y>0)  
             numNodes+=m_N2;  
         if (x>0 && z>0)  
             numNodes+=m_N1;  
         if (y>0 && z>0)  
             numNodes+=m_N0;  
         // the corner node was removed 3x and added back 3x, so subtract it  
         if (x>0 && y>0 && z>0)  
             numNodes--;  
         m_nodeDistribution[k+1]=m_nodeDistribution[k]+numNodes;  
1533      }      }
1534      m_nodeDistribution[m_mpiInfo->size]=getNumDataPointsGlobal();      m_nodeDistribution[m_mpiInfo->size]=getNumDataPointsGlobal();
   
1535      m_nodeId.resize(getNumNodes());      m_nodeId.resize(getNumNodes());
1536        m_dofId.resize(numDOF);
1537        m_elementId.resize(getNumElements());
1538        m_faceId.resize(getNumFaceElements());
1539    
1540    #pragma omp parallel
1541        {
1542    #pragma omp for nowait
1543            // nodes
1544            for (dim_t i2=0; i2<m_N2; i2++) {
1545                for (dim_t i1=0; i1<m_N1; i1++) {
1546                    for (dim_t i0=0; i0<m_N0; i0++) {
1547                        m_nodeId[i0+i1*m_N0+i2*m_N0*m_N1] =
1548                            (m_offset2+i2)*(m_gNE0+1)*(m_gNE1+1)
1549                            +(m_offset1+i1)*(m_gNE0+1)
1550                            +m_offset0+i0;
1551                    }
1552                }
1553            }
1554    
1555      // the bottom, left and front planes are not owned by this rank so the          // degrees of freedom
1556      // identifiers need to be computed accordingly  #pragma omp for nowait
1557            for (dim_t k=0; k<numDOF; k++)
1558                m_dofId[k] = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank]+k;
1559    
1560            // elements
1561    #pragma omp for nowait
1562            for (dim_t i2=0; i2<m_NE2; i2++) {
1563                for (dim_t i1=0; i1<m_NE1; i1++) {
1564                    for (dim_t i0=0; i0<m_NE0; i0++) {
1565                        m_elementId[i0+i1*m_NE0+i2*m_NE0*m_NE1] =
1566                            (m_offset2+i2)*m_gNE0*m_gNE1
1567                            +(m_offset1+i1)*m_gNE0
1568                            +m_offset0+i0;
1569                    }
1570                }
1571            }
1572    
1573            // face elements
1574    #pragma omp for
1575            for (dim_t k=0; k<getNumFaceElements(); k++)
1576                m_faceId[k]=k;
1577        } // end parallel section
1578    
1579        m_nodeTags.assign(getNumNodes(), 0);
1580        updateTagsInUse(Nodes);
1581    
1582        m_elementTags.assign(getNumElements(), 0);
1583        updateTagsInUse(Elements);
1584    
1585        // generate face offset vector and set face tags
1586        const IndexVector facesPerEdge = getNumFacesPerBoundary();
1587        const index_t LEFT=1, RIGHT=2, BOTTOM=10, TOP=20, FRONT=100, BACK=200;
1588        const index_t faceTag[] = { LEFT, RIGHT, BOTTOM, TOP, FRONT, BACK };
1589        m_faceOffset.assign(facesPerEdge.size(), -1);
1590        m_faceTags.clear();
1591        index_t offset=0;
1592        for (size_t i=0; i<facesPerEdge.size(); i++) {
1593            if (facesPerEdge[i]>0) {
1594                m_faceOffset[i]=offset;
1595                offset+=facesPerEdge[i];
1596                m_faceTags.insert(m_faceTags.end(), facesPerEdge[i], faceTag[i]);
1597            }
1598        }
1599        setTagMap("left", LEFT);
1600        setTagMap("right", RIGHT);
1601        setTagMap("bottom", BOTTOM);
1602        setTagMap("top", TOP);
1603        setTagMap("front", FRONT);
1604        setTagMap("back", BACK);
1605        updateTagsInUse(FaceElements);
1606    }
1607    
1608    //private
1609    void Brick::createPattern()
1610    {
1611        const dim_t nDOF0 = (m_gNE0+1)/m_NX;
1612        const dim_t nDOF1 = (m_gNE1+1)/m_NY;
1613        const dim_t nDOF2 = (m_gNE2+1)/m_NZ;
1614      const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);      const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);
1615      const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);      const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);
1616      const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);      const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);
1617    
1618      // case 1: all nodes on left plane are owned by rank on the left      // populate node->DOF mapping with own degrees of freedom.
1619      if (left>0) {      // The rest is assigned in the loop further down
1620          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-1;      m_dofMap.assign(getNumNodes(), 0);
         const index_t leftN0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);  
         const index_t leftN1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);  
1621  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel for
1622          for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      for (index_t i=front; i<front+nDOF2; i++) {
1623              for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {          for (index_t j=bottom; j<bottom+nDOF1; j++) {
1624                  m_nodeId[i1*m_N0+i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]              for (index_t k=left; k<left+nDOF0; k++) {
1625                      + (i1-bottom+1)*leftN0                  m_dofMap[i*m_N0*m_N1+j*m_N0+k]=(i-front)*nDOF0*nDOF1+(j-bottom)*nDOF0+k-left;
                     + (i2-front)*leftN0*leftN1 - 1;  
1626              }              }
1627          }          }
1628      }      }
1629      // case 2: all nodes on bottom plane are owned by rank below  
1630      if (bottom>0) {      // build list of shared components and neighbours by looping through
1631          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX;      // all potential neighbouring ranks and checking if positions are
1632          const index_t bottomN0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);      // within bounds
1633          const index_t bottomN1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);      const dim_t numDOF=nDOF0*nDOF1*nDOF2;
1634  #pragma omp parallel for      vector<IndexVector> colIndices(numDOF); // for the couple blocks
1635          for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      RankVector neighbour;
1636              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {      IndexVector offsetInShared(1,0);
1637                  m_nodeId[i0+i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]      IndexVector sendShared, recvShared;
1638                      + bottomN0*(bottomN1-1)      int numShared=0;
1639                      + (i2-front)*bottomN0*bottomN1 + i0-left;      const int x=m_mpiInfo->rank%m_NX;
1640        const int y=m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX;
1641        const int z=m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY);
1642        for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
1643            for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
1644                for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
1645                    // skip this rank
1646                    if (i0==0 && i1==0 && i2==0)
1647                        continue;
1648                    // location of neighbour rank
1649                    const int nx=x+i0;
1650                    const int ny=y+i1;
1651                    const int nz=z+i2;
1652                    if (nx>=0 && ny>=0 && nz>=0 && nx<m_NX && ny<m_NY && nz<m_NZ) {
1653                        neighbour.push_back(nz*m_NX*m_NY+ny*m_NX+nx);
1654                        if (i0==0 && i1==0) {
1655                            // sharing front or back plane
1656                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0*nDOF1);
1657                            for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++) {
1658                                const int firstDOF=(i2==-1 ? i*nDOF0
1659                                        : i*nDOF0 + nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1));
1660                                const int firstNode=(i2==-1 ? left+(i+bottom)*m_N0
1661                                        : left+(i+bottom)*m_N0+m_N0*m_N1*(m_N2-1));
1662                                for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {
1663                                    sendShared.push_back(firstDOF+j);
1664                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1665                                    if (j>0) {
1666                                        if (i>0)
1667                                            colIndices[firstDOF+j-1-nDOF0].push_back(numShared);
1668                                        colIndices[firstDOF+j-1].push_back(numShared);
1669                                        if (i<nDOF1-1)
1670                                            colIndices[firstDOF+j-1+nDOF0].push_back(numShared);
1671                                    }
1672                                    if (i>0)
1673                                        colIndices[firstDOF+j-nDOF0].push_back(numShared);
1674                                    colIndices[firstDOF+j].push_back(numShared);
1675                                    if (i<nDOF1-1)
1676                                        colIndices[firstDOF+j+nDOF0].push_back(numShared);
1677                                    if (j<nDOF0-1) {
1678                                        if (i>0)
1679                                            colIndices[firstDOF+j+1-nDOF0].push_back(numShared);
1680                                        colIndices[firstDOF+j+1].push_back(numShared);
1681                                        if (i<nDOF1-1)
1682                                            colIndices[firstDOF+j+1+nDOF0].push_back(numShared);
1683                                    }
1684                                    m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;
1685                                }
1686                            }
1687                        } else if (i0==0 && i2==0) {
1688                            // sharing top or bottom plane
1689                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0*nDOF2);
1690                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
1691                                const int firstDOF=(i1==-1 ? i*nDOF0*nDOF1
1692                                        : nDOF0*((i+1)*nDOF1-1));
1693                                const int firstNode=(i1==-1 ?
1694                                        left+(i+front)*m_N0*m_N1
1695                                        : left+m_N0*((i+1+front)*m_N1-1));
1696                                for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {
1697                                    sendShared.push_back(firstDOF+j);
1698                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1699                                    if (j>0) {
1700                                        if (i>0)
1701                                            colIndices[firstDOF+j-1-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1702                                        colIndices[firstDOF+j-1].push_back(numShared);
1703                                        if (i<nDOF2-1)
1704                                            colIndices[firstDOF+j-1+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1705                                    }
1706                                    if (i>0)
1707                                        colIndices[firstDOF+j-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1708                                    colIndices[firstDOF+j].push_back(numShared);
1709                                    if (i<nDOF2-1)
1710                                        colIndices[firstDOF+j+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1711                                    if (j<nDOF0-1) {
1712                                        if (i>0)
1713                                            colIndices[firstDOF+j+1-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1714                                        colIndices[firstDOF+j+1].push_back(numShared);
1715                                        if (i<nDOF2-1)
1716                                            colIndices[firstDOF+j+1+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1717                                    }
1718                                    m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;
1719                                }
1720                            }
1721                        } else if (i1==0 && i2==0) {
1722                            // sharing left or right plane
1723                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1*nDOF2);
1724                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
1725                                const int firstDOF=(i0==-1 ? i*nDOF0*nDOF1
1726                                        : nDOF0*(1+i*nDOF1)-1);
1727                                const int firstNode=(i0==-1 ?
1728                                        (bottom+(i+front)*m_N1)*m_N0
1729                                        : (bottom+1+(i+front)*m_N1)*m_N0-1);
1730                                for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++, numShared++) {
1731                                    sendShared.push_back(firstDOF+j*nDOF0);
1732                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1733                                    if (j>0) {
1734                                        if (i>0)
1735                                            colIndices[firstDOF+(j-1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1736                                        colIndices[firstDOF+(j-1)*nDOF0].push_back(numShared);
1737                                        if (i<nDOF2-1)
1738                                            colIndices[firstDOF+(j-1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1739                                    }
1740                                    if (i>0)
1741                                        colIndices[firstDOF+j*nDOF0-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1742                                    colIndices[firstDOF+j*nDOF0].push_back(numShared);
1743                                    if (i<nDOF2-1)
1744                                        colIndices[firstDOF+j*nDOF0+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1745                                    if (j<nDOF1-1) {
1746                                        if (i>0)
1747                                            colIndices[firstDOF+(j+1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1748                                        colIndices[firstDOF+(j+1)*nDOF0].push_back(numShared);
1749                                        if (i<nDOF2-1)
1750                                            colIndices[firstDOF+(j+1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1751                                    }
1752                                    m_dofMap[firstNode+j*m_N0]=numDOF+numShared;
1753                                }
1754                            }
1755                        } else if (i0==0) {
1756                            // sharing an edge in x direction
1757                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0);
1758                            const int firstDOF=(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)
1759                                               +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
1760                            const int firstNode=(i1+1)/2*m_N0*(m_N1-1)
1761                                                +(i2+1)/2*m_N0*m_N1*(m_N2-1);
1762                            for (dim_t i=0; i<nDOF0; i++, numShared++) {
1763                                sendShared.push_back(firstDOF+i);
1764                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1765                                if (i>0)
1766                                    colIndices[firstDOF+i-1].push_back(numShared);
1767                                colIndices[firstDOF+i].push_back(numShared);
1768                                if (i<nDOF0-1)
1769                                    colIndices[firstDOF+i+1].push_back(numShared);
1770                                m_dofMap[firstNode+i]=numDOF+numShared;
1771                            }
1772                        } else if (i1==0) {
1773                            // sharing an edge in y direction
1774                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1);
1775                            const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
1776                                               +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
1777                            const int firstNode=(i0+1)/2*(m_N0-1)
1778                                                +(i2+1)/2*m_N0*m_N1*(m_N2-1);
1779                            for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++, numShared++) {
1780                                sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0);
1781                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1782                                if (i>0)
1783                                    colIndices[firstDOF+(i-1)*nDOF0].push_back(numShared);
1784                                colIndices[firstDOF+i*nDOF0].push_back(numShared);
1785                                if (i<nDOF1-1)
1786                                    colIndices[firstDOF+(i+1)*nDOF0].push_back(numShared);
1787                                m_dofMap[firstNode+i*m_N0]=numDOF+numShared;
1788                            }
1789                        } else if (i2==0) {
1790                            // sharing an edge in z direction
1791                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF2);
1792                            const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
1793                                               +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1);
1794                            const int firstNode=(i0+1)/2*(m_N0-1)
1795                                                +(i1+1)/2*m_N0*(m_N1-1);
1796                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++, numShared++) {
1797                                sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0*nDOF1);
1798                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1799                                if (i>0)
1800                                    colIndices[firstDOF+(i-1)*nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1801                                colIndices[firstDOF+i*nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1802                                if (i<nDOF2-1)
1803                                    colIndices[firstDOF+(i+1)*nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1804                                m_dofMap[firstNode+i*m_N0*m_N1]=numDOF+numShared;
1805                            }
1806                        } else {
1807                            // sharing a node
1808                            const int dof=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
1809                                          +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)
1810                                          +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
1811                            const int node=(i0+1)/2*(m_N0-1)
1812                                           +(i1+1)/2*m_N0*(m_N1-1)
1813                                           +(i2+1)/2*m_N0*m_N1*(m_N2-1);
1814                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+1);
1815                            sendShared.push_back(dof);
1816                            recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1817                            colIndices[dof].push_back(numShared);
1818                            m_dofMap[node]=numDOF+numShared;
1819                            ++numShared;
1820                        }
1821                    }
1822              }              }
1823          }          }
1824      }      }
1825      // case 3: all nodes on front plane are owned by rank in front  
1826      if (front>0) {      // create connector
1827          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*m_NY;      Paso_SharedComponents *snd_shcomp = Paso_SharedComponents_alloc(
1828          const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);              numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &sendShared[0],
1829          const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);              &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo);
1830          const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY)==0 ? m_N2 : m_N2-1);      Paso_SharedComponents *rcv_shcomp = Paso_SharedComponents_alloc(
1831  #pragma omp parallel for              numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &recvShared[0],
1832          for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {              &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo);
1833              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {      m_connector = Paso_Connector_alloc(snd_shcomp, rcv_shcomp);
1834                  m_nodeId[i0+i1*m_N0]=m_nodeDistribution[neighbour]      Paso_SharedComponents_free(snd_shcomp);
1835                      + N0*N1*(N2-1)+(i1-bottom)*N0 + i0-left;      Paso_SharedComponents_free(rcv_shcomp);
1836              }  
1837          }      // create main and couple blocks
1838        Paso_Pattern *mainPattern = createMainPattern();
1839        Paso_Pattern *colPattern, *rowPattern;
1840        createCouplePatterns(colIndices, numShared, &colPattern, &rowPattern);
1841    
1842        // allocate paso distribution
1843        Paso_Distribution* distribution = Paso_Distribution_alloc(m_mpiInfo,
1844                const_cast<index_t*>(&m_nodeDistribution[0]), 1, 0);
1845    
1846        // finally create the system matrix
1847        m_pattern = Paso_SystemMatrixPattern_alloc(MATRIX_FORMAT_DEFAULT,
1848                distribution, distribution, mainPattern, colPattern, rowPattern,
1849                m_connector, m_connector);
1850    
1851        Paso_Distribution_free(distribution);
1852    
1853        // useful debug output
1854        /*
1855        cout << "--- rcv_shcomp ---" << endl;
1856        cout << "numDOF=" << numDOF << ", numNeighbors=" << neighbour.size() << endl;
1857        for (size_t i=0; i<neighbour.size(); i++) {
1858            cout << "neighbor[" << i << "]=" << neighbour[i]
1859                << " offsetInShared[" << i+1 << "]=" << offsetInShared[i+1] << endl;
1860      }      }
1861      // case 4: nodes on front bottom edge are owned by the corresponding rank      for (size_t i=0; i<recvShared.size(); i++) {
1862      if (front>0 && bottom>0) {          cout << "shared[" << i << "]=" << recvShared[i] << endl;
         const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*(m_NY+1);  
         const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);  
         const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);  
         const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY)==0 ? m_N2 : m_N2-1);  
 #pragma omp parallel for  
         for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {  
             m_nodeId[i0]=m_nodeDistribution[neighbour]  
                 + N0*N1*(N2-1)+(N1-1)*N0 + i0-left;  
         }  
1863      }      }
1864      // case 5: nodes on left bottom edge are owned by the corresponding rank      cout << "--- snd_shcomp ---" << endl;
1865      if (left>0 && bottom>0) {      for (size_t i=0; i<sendShared.size(); i++) {
1866          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX-1;          cout << "shared[" << i << "]=" << sendShared[i] << endl;
         const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);  
         const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);  
 #pragma omp parallel for  
         for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {  
             m_nodeId[i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]  
                 + (1+i2-front)*N0*N1-1;  
         }  
1867      }      }
1868      // case 6: nodes on left front edge are owned by the corresponding rank      cout << "--- dofMap ---" << endl;
1869      if (left>0 && front>0) {      for (size_t i=0; i<m_dofMap.size(); i++) {
1870          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*m_NY-1;          cout << "m_dofMap[" << i << "]=" << m_dofMap[i] << endl;
1871          const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);      }
1872          const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);      cout << "--- colIndices ---" << endl;
1873          const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY)==0 ? m_N2 : m_N2-1);      for (size_t i=0; i<colIndices.size(); i++) {
1874  #pragma omp parallel for          cout << "colIndices[" << i << "].size()=" << colIndices[i].size() << endl;
         for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {  
             m_nodeId[i1*m_N0]=m_nodeDistribution[neighbour]  
                 + N0*N1*(N2-1)+N0-1+(i1-bottom)*N0;  
         }  
     }  
     // case 7: bottom-left-front corner node owned by corresponding rank  
     if (left>0 && bottom>0 && front>0) {  
         const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*(m_NY+1)-1;  
         const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);  
         const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);  
         const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY) == 0 ? m_N2 : m_N2-1);  
         m_nodeId[0]=m_nodeDistribution[neighbour]+N0*N1*N2-1;  
1875      }      }
1876        */
1877    
1878      // the rest of the id's are contiguous      /*
1879      const index_t firstId=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank];      cout << "--- main_pattern ---" << endl;
1880  #pragma omp parallel for      cout << "M=" << mainPattern->numOutput << ", N=" << mainPattern->numInput << endl;
1881      for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      for (size_t i=0; i<mainPattern->numOutput+1; i++) {
1882          for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {          cout << "ptr[" << i << "]=" << mainPattern->ptr[i] << endl;
             for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {  
                 m_nodeId[i0+i1*m_N0+i2*m_N0*m_N1] = firstId+i0-left  
                     +(i1-bottom)*(m_N0-left)  
                     +(i2-front)*(m_N0-left)*(m_N1-bottom);  
             }  
         }  
1883      }      }
1884        for (size_t i=0; i<mainPattern->ptr[mainPattern->numOutput]; i++) {
1885            cout << "index[" << i << "]=" << mainPattern->index[i] << endl;
1886        }
1887        */
1888    
1889      // elements      /*
1890      m_elementId.resize(getNumElements());      cout << "--- colCouple_pattern ---" << endl;
1891  #pragma omp parallel for      cout << "M=" << colPattern->numOutput << ", N=" << colPattern->numInput << endl;
1892      for (dim_t k=0; k<getNumElements(); k++) {      for (size_t i=0; i<colPattern->numOutput+1; i++) {
1893          m_elementId[k]=k;          cout << "ptr[" << i << "]=" << colPattern->ptr[i] << endl;
1894        }
1895        for (size_t i=0; i<colPattern->ptr[colPattern->numOutput]; i++) {
1896            cout << "index[" << i << "]=" << colPattern->index[i] << endl;
1897      }      }
1898        */
1899    
1900      // face elements      /*
1901      m_faceId.resize(getNumFaceElements());      cout << "--- rowCouple_pattern ---" << endl;
1902        cout << "M=" << rowPattern->numOutput << ", N=" << rowPattern->numInput << endl;
1903        for (size_t i=0; i<rowPattern->numOutput+1; i++) {
1904            cout << "ptr[" << i << "]=" << rowPattern->ptr[i] << endl;
1905        }
1906        for (size_t i=0; i<rowPattern->ptr[rowPattern->numOutput]; i++) {
1907            cout << "index[" << i << "]=" << rowPattern->index[i] << endl;
1908        }
1909        */
1910    
1911        Paso_Pattern_free(mainPattern);
1912        Paso_Pattern_free(colPattern);
1913        Paso_Pattern_free(rowPattern);
1914    }
1915    
1916    //protected
1917    void Brick::interpolateNodesOnElements(escript::Data& out, escript::Data& in,
1918                                           bool reduced) const
1919    {
1920        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
1921        if (reduced) {
1922            out.requireWrite();
1923            const double c0 = .125;
1924    #pragma omp parallel for
1925            for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1926                for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1927                    for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1928                        const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));
1929                        const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
1930                        const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
1931                        const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
1932                        const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));
1933                        const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
1934                        const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
1935                        const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
1936                        double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));
1937                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1938                            o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_000[i] + f_001[i] + f_010[i] + f_011[i] + f_100[i] + f_101[i] + f_110[i] + f_111[i]);
1939                        } // end of component loop i
1940                    } // end of k0 loop
1941                } // end of k1 loop
1942            } // end of k2 loop
1943        } else {
1944            out.requireWrite();
1945            const double c0 = .0094373878376559314545;
1946            const double c1 = .035220810900864519624;
1947            const double c2 = .13144585576580214704;
1948            const double c3 = .49056261216234406855;
1949  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel for
1950      for (dim_t k=0; k<getNumFaceElements(); k++) {          for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1951          m_faceId[k]=k;              for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1952                    for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1953                        const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));
1954                        const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
1955                        const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
1956                        const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
1957                        const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
1958                        const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
1959                        const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));
1960                        const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
1961                        double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));
1962                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1963                            o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_000[i]*c3 + f_111[i]*c0 + c2*(f_001[i] + f_010[i] + f_100[i]) + c1*(f_011[i] + f_101[i] + f_110[i]);
1964                            o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_011[i]*c0 + f_100[i]*c3 + c2*(f_000[i] + f_101[i] + f_110[i]) + c1*(f_001[i] + f_010[i] + f_111[i]);
1965                            o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_010[i]*c3 + f_101[i]*c0 + c2*(f_000[i] + f_011[i] + f_110[i]) + c1*(f_001[i] + f_100[i] + f_111[i]);
1966                            o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_001[i]*c0 + f_110[i]*c3 + c2*(f_010[i] + f_100[i] + f_111[i]) + c1*(f_000[i] + f_011[i] + f_101[i]);
1967                            o[INDEX2(i,numComp,4)] = f_001[i]*c3 + f_110[i]*c0 + c2*(f_000[i] + f_011[i] + f_101[i]) + c1*(f_010[i] + f_100[i] + f_111[i]);
1968                            o[INDEX2(i,numComp,5)] = f_010[i]*c0 + f_101[i]*c3 + c2*(f_001[i] + f_100[i] + f_111[i]) + c1*(f_000[i] + f_011[i] + f_110[i]);
1969                            o[INDEX2(i,numComp,6)] = f_011[i]*c3 + f_100[i]*c0 + c2*(f_001[i] + f_010[i] + f_111[i]) + c1*(f_000[i] + f_101[i] + f_110[i]);
1970                            o[INDEX2(i,numComp,7)] = f_000[i]*c0 + f_111[i]*c3 + c2*(f_011[i] + f_101[i] + f_110[i]) + c1*(f_001[i] + f_010[i] + f_100[i]);
1971                        } // end of component loop i
1972                    } // end of k0 loop
1973                } // end of k1 loop
1974            } // end of k2 loop
1975        }
1976    }
1977    
1978    //protected
1979    void Brick::interpolateNodesOnFaces(escript::Data& out, escript::Data& in,
1980                                        bool reduced) const
1981    {
1982        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
1983        if (reduced) {
1984            out.requireWrite();
1985            const double c0 = .25;
1986    #pragma omp parallel
1987            {
1988                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1989    #pragma omp for nowait
1990                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1991                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1992                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
1993                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
1994                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
1995                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1));
1996                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1997                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1998                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_000[i] + f_001[i] + f_010[i] + f_011[i]);
1999                            } // end of component loop i
2000                        } // end of k1 loop
2001                    } // end of k2 loop
2002                } // end of face 0
2003                if (m_faceOffset[1] > -1) {
2004    #pragma omp for nowait
2005                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2006                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2007                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
2008                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1));
2009                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
2010                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
2011                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
2012                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2013                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_100[i] + f_101[i] + f_110[i] + f_111[i]);
2014                            } // end of component loop i
2015                        } // end of k1 loop
2016                    } // end of k2 loop
2017                } // end of face 1
2018                if (m_faceOffset[2] > -1) {
2019    #pragma omp for nowait
2020                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2021                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2022                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1));
2023                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1));
2024                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1));
2025                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1));
2026                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
2027                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2028                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_000[i] + f_001[i] + f_100[i] + f_101[i]);
2029                            } // end of component loop i
2030                        } // end of k0 loop
2031                    } // end of k2 loop
2032                } // end of face 2
2033                if (m_faceOffset[3] > -1) {
2034    #pragma omp for nowait
2035                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2036                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2037                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));
2038                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));
2039                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));
2040                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));
2041                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
2042                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2043                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_010[i] + f_011[i] + f_110[i] + f_111[i]);
2044                            } // end of component loop i
2045                        } // end of k0 loop
2046                    } // end of k2 loop
2047                } // end of face 3
2048                if (m_faceOffset[4] > -1) {
2049    #pragma omp for nowait
2050                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2051                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2052                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1));
2053                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1));
2054                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1));
2055                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1));
2056                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
2057                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2058                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_000[i] + f_010[i] + f_100[i] + f_110[i]);
2059                            } // end of component loop i
2060                        } // end of k0 loop
2061                    } // end of k1 loop
2062                } // end of face 4
2063                if (m_faceOffset[5] > -1) {
2064    #pragma omp for nowait
2065                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2066                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2067                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
2068                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
2069                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
2070                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
2071                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
2072                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2073                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_001[i] + f_011[i] + f_101[i] + f_111[i]);
2074                            } // end of component loop i
2075                        } // end of k0 loop
2076                    } // end of k1 loop
2077                } // end of face 5
2078            } // end of parallel section
2079        } else {
2080            out.requireWrite();
2081            const double c0 = 0.044658198738520451079;
2082            const double c1 = 0.16666666666666666667;
2083            const double c2 = 0.62200846792814621559;
2084    #pragma omp parallel
2085            {
2086                if (m_faceOffset[0] > -1) {
2087    #pragma omp for nowait
2088                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2089                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2090                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1));
2091                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
2092                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
2093                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
2094                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
2095                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2096                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_000[i]*c2 + f_011[i]*c0 + c1*(f_001[i] + f_010[i]);
2097                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_001[i]*c0 + f_010[i]*c2 + c1*(f_000[i] + f_011[i]);
2098                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_001[i]*c2 + f_010[i]*c0 + c1*(f_000[i] + f_011[i]);
2099                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_000[i]*c0 + f_011[i]*c2 + c1*(f_001[i] + f_010[i]);
2100                            } // end of component loop i
2101                        } // end of k1 loop
2102                    } // end of k2 loop
2103                } // end of face 0
2104                if (m_faceOffset[1] > -1) {
2105    #pragma omp for nowait
2106                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2107                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2108                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
2109                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1));
2110                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
2111                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
2112                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
2113                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2114                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_100[i]*c2 + f_111[i]*c0 + c1*(f_101[i] + f_110[i]);
2115                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_101[i]*c0 + f_110[i]*c2 + c1*(f_100[i] + f_111[i]);
2116                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_101[i]*c2 + f_110[i]*c0 + c1*(f_100[i] + f_111[i]);
2117                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_100[i]*c0 + f_111[i]*c2 + c1*(f_101[i] + f_110[i]);
2118                            } // end of component loop i
2119                        } // end of k1 loop
2120                    } // end of k2 loop
2121                } // end of face 1
2122                if (m_faceOffset[2] > -1) {
2123    #pragma omp for nowait
2124                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2125                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2126                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1));
2127                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1));
2128                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1));
2129                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1));
2130                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
2131                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2132                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_000[i]*c2 + f_101[i]*c0 + c1*(f_001[i] + f_100[i]);
2133                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_001[i]*c0 + f_100[i]*c2 + c1*(f_000[i] + f_101[i]);
2134                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_001[i]*c2 + f_100[i]*c0 + c1*(f_000[i] + f_101[i]);
2135                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_000[i]*c0 + f_101[i]*c2 + c1*(f_001[i] + f_100[i]);
2136                            } // end of component loop i
2137                        } // end of k0 loop
2138                    } // end of k2 loop
2139                } // end of face 2
2140                if (m_faceOffset[3] > -1) {
2141    #pragma omp for nowait
2142                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2143                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2144                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));
2145                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));
2146                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));
2147                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));
2148                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
2149                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2150                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_010[i]*c2 + f_111[i]*c0 + c1*(f_011[i] + f_110[i]);
2151                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_011[i]*c0 + f_110[i]*c2 + c1*(f_010[i] + f_111[i]);
2152                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_011[i]*c2 + f_110[i]*c0 + c1*(f_010[i] + f_111[i]);
2153                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_010[i]*c0 + f_111[i]*c2 + c1*(f_011[i] + f_110[i]);
2154                            } // end of component loop i
2155                        } // end of k0 loop
2156                    } // end of k2 loop
2157                } // end of face 3
2158                if (m_faceOffset[4] > -1) {
2159    #pragma omp for nowait
2160                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2161                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2162                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1));
2163                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1));
2164                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1));
2165                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1));
2166                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
2167                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2168                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_000[i]*c2 + f_110[i]*c0 + c1*(f_010[i] + f_100[i]);
2169                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_010[i]*c0 + f_100[i]*c2 + c1*(f_000[i] + f_110[i]);
2170                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_010[i]*c2 + f_100[i]*c0 + c1*(f_000[i] + f_110[i]);
2171                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_000[i]*c0 + f_110[i]*c2 + c1*(f_010[i] + f_100[i]);
2172                            } // end of component loop i
2173                        } // end of k0 loop
2174                    } // end of k1 loop
2175                } // end of face 4
2176                if (m_faceOffset[5] > -1) {
2177    #pragma omp for nowait
2178                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2179                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2180                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
2181                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
2182                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
2183                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
2184                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
2185                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2186                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_001[i]*c2 + f_111[i]*c0 + c1*(f_011[i] + f_101[i]);
2187                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_011[i]*c0 + f_101[i]*c2 + c1*(f_001[i] + f_111[i]);
2188                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_011[i]*c2 + f_101[i]*c0 + c1*(f_001[i] + f_111[i]);
2189                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_001[i]*c0 + f_111[i]*c2 + c1*(f_011[i] + f_101[i]);
2190                            } // end of component loop i
2191                        } // end of k0 loop
2192                    } // end of k1 loop
2193                } // end of face 5
2194            } // end of parallel section
2195        }
2196    }
2197    
2198    //protected
2199    void Brick::assemblePDESingle(Paso_SystemMatrix* mat, escript::Data& rhs,
2200            const escript::Data& A, const escript::Data& B,
2201            const escript::Data& C, const escript::Data& D,
2202            const escript::Data& X, const escript::Data& Y) const
2203    {
2204        const double h0 = m_l0/m_gNE0;
2205        const double h1 = m_l1/m_gNE1;
2206        const double h2 = m_l2/m_gNE2;
2207        const double w0 = 0.0009303791403858427308*h1*h2/h0;
2208        const double w1 = 0.0009303791403858427308*h2;
2209        const double w2 = -0.00024929433932114870101*h1;
2210        const double w3 = 0.0009303791403858427308*h0*h2/h1;
2211        const double w4 = -0.00024929433932114870101*h0;
2212        const double w5 = 0.0009303791403858427308*h1;
2213        const double w6 = 0.0009303791403858427308*h0;
2214        const double w7 = -0.00024929433932114870101*h0*h1/h2;
2215        const double w8 = 0.0034722222222222222222*h2;
2216        const double w9 = -0.0009303791403858427308*h1;
2217        const double w10 = 0.012958509748503046158*h0*h2/h1;
2218        const double w11 = -0.0034722222222222222222*h0;
2219        const double w12 = 0.0034722222222222222222*h1;
2220        const double w13 = 0.012958509748503046158*h0;
2221        const double w14 = -0.0034722222222222222222*h0*h1/h2;
2222        const double w15 = 0.012958509748503046158*h1*h2/h0;
2223        const double w16 = -0.0034722222222222222222*h1;
2224        const double w17 = -0.0009303791403858427308*h0;
2225        const double w18 = 0.012958509748503046158*h1;
2226        const double w19 = 0.0034722222222222222222*h0;
2227        const double w20 = 0.012958509748503046158*h2;
2228        const double w21 = -0.012958509748503046158*h1;
2229        const double w22 = -0.012958509748503046158*h0;
2230        const double w23 = 0.04836181677178996241*h1;
2231        const double w24 = 0.04836181677178996241*h0;
2232        const double w25 = -0.04836181677178996241*h0*h1/h2;
2233        const double w26 = 0.00024929433932114870101*h1;
2234        const double w27 = 0.00024929433932114870101*h0;
2235        const double w28 = -0.04836181677178996241*h1;
2236        const double w29 = -0.04836181677178996241*h0;
2237        const double w30 = -0.0009303791403858427308*h1*h2/h0;
2238        const double w31 = -0.0009303791403858427308*h2;
2239        const double w32 = -0.0009303791403858427308*h0*h2/h1;
2240        const double w33 = 0.0034722222222222222222*h0*h1/h2;
2241        const double w34 = -0.0034722222222222222222*h2;
2242        const double w35 = -0.00024929433932114870101*h2;
2243        const double w36 = -0.012958509748503046158*h1*h2/h0;
2244        const double w37 = -0.012958509748503046158*h2;
2245        const double w38 = -0.012958509748503046158*h0*h2/h1;
2246        const double w39 = -0.04836181677178996241*h2;
2247        const double w40 = -0.0034722222222222222222*h0*h2/h1;
2248        const double w41 = 0.0009303791403858427308*h0*h1/h2;
2249        const double w42 = 0.04836181677178996241*h2;
2250        const double w43 = -0.04836181677178996241*h0*h2/h1;
2251        const double w44 = 0.012958509748503046158*h0*h1/h2;
2252        const double w45 = -0.00024929433932114870101*h0*h2/h1;
2253        const double w46 = 0.00024929433932114870101*h2;
2254        const double w47 = -0.0034722222222222222222*h1*h2/h0;
2255        const double w48 = -0.00024929433932114870101*h1*h2/h0;
2256        const double w49 = -0.04836181677178996241*h1*h2/h0;
2257        const double w50 = 0.0034722222222222222222*h0*h2/h1;
2258        const double w51 = -0.0009303791403858427308*h0*h1/h2;
2259        const double w52 = -0.012958509748503046158*h0*h1/h2;
2260        const double w53 = 0.0034722222222222222222*h1*h2/h0;
2261        const double w54 = 0.00024929433932114870101*h0*h1/h2;
2262        const double w55 = 0.04836181677178996241*h0*h2/h1;
2263        const double w56 = 0.04836181677178996241*h1*h2/h0;
2264        const double w57 = 0.04836181677178996241*h0*h1/h2;
2265        const double w58 = 0.00024929433932114870101*h1*h2/h0;
2266        const double w59 = 0.00024929433932114870101*h0*h2/h1;
2267        const double w60 = 0.055555555555555555556*h1*h2/h0;
2268        const double w61 = 0.041666666666666666667*h2;
2269        const double w62 = -0.083333333333333333333*h1;
2270        const double w63 = 0.055555555555555555556*h0*h2/h1;
2271        const double w64 = -0.083333333333333333333*h0;
2272        const double w65 = 0.083333333333333333333*h1;
2273        const double w66 = 0.083333333333333333333*h0;
2274        const double w67 = -0.11111111111111111111*h0*h1/h2;
2275        const double w68 = -0.055555555555555555556*h1*h2/h0;
2276        const double w69 = -0.083333333333333333333*h2;
2277        const double w70 = -0.041666666666666666667*h1;
2278        const double w71 = -0.055555555555555555556*h0*h2/h1;
2279        const double w72 = -0.041666666666666666667*h0;
2280        const double w73 = 0.041666666666666666667*h1;
2281        const double w74 = 0.041666666666666666667*h0;
2282        const double w75 = 0.027777777777777777778*h0*h1/h2;
2283        const double w76 = 0.083333333333333333333*h2;
2284        const double w77 = -0.11111111111111111111*h0*h2/h1;
2285        const double w78 = 0.055555555555555555556*h0*h1/h2;
2286        const double w79 = -0.11111111111111111111*h1*h2/h0;
2287        const double w80 = -0.027777777777777777778*h1*h2/h0;
2288        const double w81 = -0.041666666666666666667*h2;
2289        const double w82 = -0.027777777777777777778*h0*h2/h1;
2290        const double w83 = -0.027777777777777777778*h0*h1/h2;
2291        const double w84 = 0.027777777777777777778*h0*h2/h1;
2292        const double w85 = -0.055555555555555555556*h0*h1/h2;
2293        const double w86 = 0.11111111111111111111*h1*h2/h0;
2294        const double w87 = 0.11111111111111111111*h0*h2/h1;
2295        const double w88 = 0.11111111111111111111*h0*h1/h2;
2296        const double w89 = 0.027777777777777777778*h1*h2/h0;
2297        const double w90 = 0.0001966122466178319053*h1*h2;
2298        const double w91 = 0.0001966122466178319053*h0*h2;
2299        const double w92 = 0.0001966122466178319053*h0*h1;
2300        const double w93 = 0.0007337668937680108255*h1*h2;
2301        const double w94 = 0.0027384553284542113967*h0*h2;
2302        const double w95 = 0.0027384553284542113967*h0*h1;
2303        const double w96 = 0.0027384553284542113967*h1*h2;
2304        const double w97 = 0.0007337668937680108255*h0*h2;
2305        const double w98 = 0.010220054420048834761*h1*h2;
2306        const double w99 = 0.010220054420048834761*h0*h2;
2307        const double w100 = 0.038141762351741127649*h0*h1;
2308        const double w101 = 0.000052682092703316795705*h0*h1;
2309        const double w102 = 0.0007337668937680108255*h0*h1;
2310        const double w103 = 0.010220054420048834761*h0*h1;
2311        const double w104 = -0.0001966122466178319053*h1*h2;
2312        const double w105 = -0.0001966122466178319053*h0*h2;
2313        const double w106 = -0.0007337668937680108255*h1*h2;
2314        const double w107 = -0.0007337668937680108255*h0*h2;
2315        const double w108 = -0.0027384553284542113967*h1*h2;
2316        const double w109 = -0.0027384553284542113967*h0*h2;
2317        const double w110 = -0.010220054420048834761*h1*h2;
2318        const double w111 = -0.010220054420048834761*h0*h2;
2319        const double w112 = -0.0007337668937680108255*h0*h1;
2320        const double w113 = -0.010220054420048834761*h0*h1;
2321        const double w114 = -0.038141762351741127649*h0*h2;
2322        const double w115 = -0.000052682092703316795705*h0*h2;
2323        const double w116 = -0.0001966122466178319053*h0*h1;
2324        const double w117 = -0.0027384553284542113967*h0*h1;
2325        const double w118 = 0.000052682092703316795705*h0*h2;
2326        const double w119 = 0.038141762351741127649*h0*h2;
2327        const double w120 = 0.000052682092703316795705*h1*h2;
2328        const double w121 = 0.038141762351741127649*h1*h2;
2329        const double w122 = -0.000052682092703316795705*h0*h1;
2330        const double w123 = -0.038141762351741127649*h0*h1;
2331        const double w124 = -0.000052682092703316795705*h1*h2;
2332        const double w125 = -0.038141762351741127649*h1*h2;
2333        const double w126 = 0.027777777777777777778*h1*h2;
2334        const double w127 = 0.027777777777777777778*h0*h2;
2335        const double w128 = 0.055555555555555555556*h0*h1;
2336        const double w129 = -0.027777777777777777778*h1*h2;
2337        const double w130 = -0.027777777777777777778*h0*h2;
2338        const double w131 = 0.013888888888888888889*h0*h1;
2339        const double w132 = -0.055555555555555555556*h0*h2;
2340        const double w133 = -0.027777777777777777778*h0*h1;
2341        const double w134 = 0.055555555555555555556*h0*h2;
2342        const double w135 = 0.027777777777777777778*h0*h1;
2343        const double w136 = -0.013888888888888888889*h0*h1;
2344        const double w137 = 0.055555555555555555556*h1*h2;
2345        const double w138 = -0.013888888888888888889*h1*h2;
2346        const double w139 = -0.013888888888888888889*h0*h2;
2347        const double w140 = -0.055555555555555555556*h0*h1;
2348        const double w141 = 0.013888888888888888889*h1*h2;
2349        const double w142 = 0.013888888888888888889*h0*h2;
2350        const double w143 = -0.055555555555555555556*h1*h2;
2351        const double w144 = 0.000041549056553524783501*h0*h1*h2;
2352        const double w145 = 0.0005787037037037037037*h0*h1*h2;
2353        const double w146 = 0.0080603027952983270684*h0*h1*h2;
2354        const double w147 = 0.0001550631900643071218*h0*h1*h2;
2355        const double w148 = 0.002159751624750507693*h0*h1*h2;
2356        const double w149 = 0.03008145955644280058*h0*h1*h2;
2357        const double w150 = 0.000011133036149792012204*h0*h1*h2;
2358        const double w151 = 0.018518518518518518519*h0*h1*h2;
2359        const double w152 = 0.0092592592592592592592*h0*h1*h2;
2360        const double w153 = 0.0046296296296296296296*h0*h1*h2;
2361        const double w154 = 0.037037037037037037037*h0*h1*h2;
2362        const double w155 = -0.077751058491018276949*h1*h2;
2363        const double w156 = -0.077751058491018276949*h0*h2;
2364        const double w157 = -0.077751058491018276949*h0*h1;
2365        const double w158 = -0.020833333333333333333*h0*h2;
2366        const double w159 = -0.020833333333333333333*h0*h1;
2367        const double w160 = -0.020833333333333333333*h1*h2;
2368        const double w161 = -0.0055822748423150563848*h0*h1;
2369        const double w162 = -0.0055822748423150563848*h0*h2;
2370        const double w163 = -0.0055822748423150563848*h1*h2;
2371        const double w164 = 0.077751058491018276949*h1*h2;
2372        const double w165 = 0.020833333333333333333*h1*h2;
2373        const double w166 = 0.0055822748423150563848*h1*h2;
2374        const double w167 = 0.077751058491018276949*h0*h2;
2375        const double w168 = 0.020833333333333333333*h0*h2;
2376        const double w169 = 0.0055822748423150563848*h0*h2;
2377        const double w170 = 0.077751058491018276949*h0*h1;
2378        const double w171 = 0.020833333333333333333*h0*h1;
2379        const double w172 = 0.0055822748423150563848*h0*h1;
2380        const double w173 = -0.25*h1*h2;
2381        const double w174 = -0.25*h0*h2;
2382        const double w175 = -0.25*h0*h1;
2383        const double w176 = 0.25*h1*h2;
2384        const double w177 = 0.25*h0*h2;
2385        const double w178 = 0.25*h0*h1;
2386        const double w179 = 0.061320326520293008568*h0*h1*h2;
2387        const double w180 = 0.01643073197072526838*h0*h1*h2;
2388        const double w181 = 0.004402601362608064953*h0*h1*h2;
2389        const double w182 = 0.0011796734797069914318*h0*h1*h2;
2390        const double w183 = 0.125*h0*h1*h2;
2391    
2392        rhs.requireWrite();
2393    #pragma omp parallel
2394        {
2395            for (index_t k2_0=0; k2_0<2; k2_0++) { // colouring
2396    #pragma omp for
2397                for (index_t k2=k2_0; k2<m_NE2; k2+=2) {
2398                    for (index_t k1=0; k1<m_NE1; ++k1) {
2399                        for (index_t k0=0; k0<m_NE0; ++k0)  {
2400                            bool add_EM_S=false;
2401                            bool add_EM_F=false;
2402                            vector<double> EM_S(8*8, 0);
2403                            vector<double> EM_F(8, 0);
2404                            const index_t e = k0 + m_NE0*k1 + m_NE0*m_NE1*k2;
2405                            ///////////////
2406                            // process A //
2407                            ///////////////
2408                            if (!A.isEmpty()) {
2409                                add_EM_S=true;
2410                                const double* A_p=const_cast<escript::Data*>(&A)->getSampleDataRO(e);
2411                                if (A.actsExpanded()) {
2412                                    const double A_00_0 = A_p[INDEX3(0,0,0,3,3)];
2413                                    const double A_01_0 = A_p[INDEX3(0,1,0,3,3)];
2414                                    const double A_02_0 = A_p[INDEX3(0,2,0,3,3)];
2415                                    const double A_10_0 = A_p[INDEX3(1,0,0,3,3)];
2416                                    const double A_11_0 = A_p[INDEX3(1,1,0,3,3)];
2417                                    const double A_12_0 = A_p[INDEX3(1,2,0,3,3)];
2418                                    const double A_20_0 = A_p[INDEX3(2,0,0,3,3)];
2419                                    const double A_21_0 = A_p[INDEX3(2,1,0,3,3)];
2420                                    const double A_22_0 = A_p[INDEX3(2,2,0,3,3)];
2421                                    const double A_00_1 = A_p[INDEX3(0,0,1,3,3)];
2422                                    const double A_01_1 = A_p[INDEX3(0,1,1,3,3)];
2423                                    const double A_02_1 = A_p[INDEX3(0,2,1,3,3)];
2424                                    const double A_10_1 = A_p[INDEX3(1,0,1,3,3)];
2425                                    const double A_11_1 = A_p[INDEX3(1,1,1,3,3)];
2426                                    const double A_12_1 = A_p[INDEX3(1,2,1,3,3)];
2427                                    const double A_20_1 = A_p[INDEX3(2,0,1,3,3)];
2428                                    const double A_21_1 = A_p[INDEX3(2,1,1,3,3)];
2429                                    const double A_22_1 = A_p[INDEX3(2,2,1,3,3)];
2430                                    const double A_00_2 = A_p[INDEX3(0,0,2,3,3)];
2431                                    const double A_01_2 = A_p[INDEX3(0,1,2,3,3)];
2432                                    const double A_02_2 = A_p[INDEX3(0,2,2,3,3)];
2433                                    const double A_10_2 = A_p[INDEX3(1,0,2,3,3)];
2434                                    const double A_11_2 = A_p[INDEX3(1,1,2,3,3)];
2435                                    const double A_12_2 = A_p[INDEX3(1,2,2,3,3)];
2436                                    const double A_20_2 = A_p[INDEX3(2,0,2,3,3)];
2437                                    const double A_21_2 = A_p[INDEX3(2,1,2,3,3)];
2438                                    const double A_22_2 = A_p[INDEX3(2,2,2,3,3)];
2439                                    const double A_00_3 = A_p[INDEX3(0,0,3,3,3)];
2440                                    const double A_01_3 = A_p[INDEX3(0,1,3,3,3)];
2441                                    const double A_02_3 = A_p[INDEX3(0,2,3,3,3)];
2442                                    const double A_10_3 = A_p[INDEX3(1,0,3,3,3)];
2443                                    const double A_11_3 = A_p[INDEX3(1,1,3,3,3)];
2444                                    const double A_12_3 = A_p[INDEX3(1,2,3,3,3)];
2445                                    const double A_20_3 = A_p[INDEX3(2,0,3,3,3)];
2446                                    const double A_21_3 = A_p[INDEX3(2,1,3,3,3)];
2447                                    const double A_22_3 = A_p[INDEX3(2,2,3,3,3)];
2448                                    const double A_00_4 = A_p[INDEX3(0,0,4,3,3)];
2449                                    const double A_01_4 = A_p[INDEX3(0,1,4,3,3)];
2450                                    const double A_02_4 = A_p[INDEX3(0,2,4,3,3)];
2451                                    const double A_10_4 = A_p[INDEX3(1,0,4,3,3)];
2452                                    const double A_11_4 = A_p[INDEX3(1,1,4,3,3)];
2453                                    const double A_12_4 = A_p[INDEX3(1,2,4,3,3)];
2454                                    const double A_20_4 = A_p[INDEX3(2,0,4,3,3)];
2455                                    const double A_21_4 = A_p[INDEX3(2,1,4,3,3)];
2456                                    const double A_22_4 = A_p[INDEX3(2,2,4,3,3)];
2457                                    const double A_00_5 = A_p[INDEX3(0,0,5,3,3)];
2458                                    const double A_01_5 = A_p[INDEX3(0,1,5,3,3)];
2459                                    const double A_02_5 = A_p[INDEX3(0,2,5,3,3)];
2460                                    const double A_10_5 = A_p[INDEX3(1,0,5,3,3)];
2461                                    const double A_11_5 = A_p[INDEX3(1,1,5,3,3)];
2462                                    const double A_12_5 = A_p[INDEX3(1,2,5,3,3)];
2463                                    const double A_20_5 = A_p[INDEX3(2,0,5,3,3)];
2464                                    const double A_21_5 = A_p[INDEX3(2,1,5,3,3)];
2465                                    const double A_22_5 = A_p[INDEX3(2,2,5,3,3)];
2466                                    const double A_00_6 = A_p[INDEX3(0,0,6,3,3)];
2467                                    const double A_01_6 = A_p[INDEX3(0,1,6,3,3)];
2468                                    const double A_02_6 = A_p[INDEX3(0,2,6,3,3)];
2469                                    const double A_10_6 = A_p[INDEX3(1,0,6,3,3)];
2470                                    const double A_11_6 = A_p[INDEX3(1,1,6,3,3)];
2471                                    const double A_12_6 = A_p[INDEX3(1,2,6,3,3)];
2472                                    const double A_20_6 = A_p[INDEX3(2,0,6,3,3)];
2473                                    const double A_21_6 = A_p[INDEX3(2,1,6,3,3)];
2474                                    const double A_22_6 = A_p[INDEX3(2,2,6,3,3)];
2475                                    const double A_00_7 = A_p[INDEX3(0,0,7,3,3)];
2476                                    const double A_01_7 = A_p[INDEX3(0,1,7,3,3)];
2477                                    const double A_02_7 = A_p[INDEX3(0,2,7,3,3)];
2478                                    const double A_10_7 = A_p[INDEX3(1,0,7,3,3)];
2479                                    const double A_11_7 = A_p[INDEX3(1,1,7,3,3)];
2480                                    const double A_12_7 = A_p[INDEX3(1,2,7,3,3)];
2481                                    const double A_20_7 = A_p[INDEX3(2,0,7,3,3)];
2482                                    const double A_21_7 = A_p[INDEX3(2,1,7,3,3)];
2483                                    const double A_22_7 = A_p[INDEX3(2,2,7,3,3)];
2484                                    const double tmp160_0 = A_12_0 + A_12_6 + A_21_0 + A_21_6;
2485                                    const double tmp8_0 = A_21_0 + A_21_6;
2486                                    const double tmp135_0 = A_10_1 + A_10_2 + A_10_5 + A_10_6;
2487                                    const double tmp67_0 = A_02_2 + A_02_7;
2488                                    const double tmp211_0 = A_12_6 + A_21_6;
2489                                    const double tmp180_0 = A_10_2 + A_10_6;
2490                                    const double tmp37_0 = A_00_0 + A_00_1 + A_00_2 + A_00_3;
2491                                    const double tmp92_0 = A_11_0 + A_11_1 + A_11_2 + A_11_3 + A_11_4 + A_11_5 + A_11_6 + A_11_7;
2492                                    const double tmp195_0 = A_02_2 + A_20_2;
2493                                    const double tmp70_0 = A_01_0 + A_01_7;
2494                                    const double tmp139_0 = A_02_3 + A_02_4 + A_20_1 + A_20_6;
2495                                    const double tmp200_0 = A_12_3 + A_12_5 + A_21_3 + A_21_5;
2496                                    const double tmp60_0 = A_22_0 + A_22_2 + A_22_4 + A_22_6;
2497                                    const double tmp192_0 = A_01_5 + A_10_5;
2498                                    const double tmp46_0 = A_21_0 + A_21_7;
2499                                    const double tmp48_0 = A_10_0 + A_10_7;
2500                                    const double tmp166_0 = A_11_5 + A_11_7;
2501                                    const double tmp221_0 = A_02_1 + A_02_6 + A_20_3 + A_20_4;
2502                                    const double tmp50_0 = A_02_4 + A_02_6 + A_20_4 + A_20_6;
2503                                    const double tmp217_0 = A_02_3 + A_02_4 + A_20_3 + A_20_4;
2504                                    const double tmp216_0 = A_01_2 + A_01_5 + A_10_2 + A_10_5;
2505                                    const double tmp104_0 = A_22_2 + A_22_6;
2506                                    const double tmp72_0 = A_20_3 + A_20_6;
2507                                    const double tmp79_0 = A_10_4 + A_10_7;
2508                                    const double tmp86_0 = A_01_2 + A_01_6 + A_10_1 + A_10_5;
2509                                    const double tmp214_0 = A_12_0 + A_12_7 + A_21_0 + A_21_7;
2510                                    const double tmp32_0 = A_02_0 + A_02_2;
2511                                    const double tmp112_0 = A_01_0 + A_01_4 + A_10_3 + A_10_7;
2512                                    const double tmp197_0 = A_12_0 + A_21_0;
2513                                    const double tmp106_0 = A_22_1 + A_22_5;
2514                                    const double tmp2_0 = A_00_0 + A_00_1 + A_00_4 + A_00_5;
2515                                    const double tmp115_0 = A_02_5 + A_02_7 + A_20_0 + A_20_2;
2516                                    const double tmp175_0 = A_01_3 + A_01_7;
2517                                    const double tmp126_0 = A_01_2 + A_01_5 + A_10_1 + A_10_6;
2518                                    const double tmp90_0 = A_00_0 + A_00_1 + A_00_2 + A_00_3 + A_00_4 + A_00_5 + A_00_6 + A_00_7;
2519                                    const double tmp47_0 = A_12_0 + A_12_6;
2520                                    const double tmp205_0 = A_02_7 + A_20_7;
2521                                    const double tmp148_0 = A_01_3 + A_01_4;
2522                                    const double tmp113_0 = A_01_3 + A_01_7 + A_10_0 + A_10_4;
2523                                    const double tmp43_0 = A_20_4 + A_20_6;
2524                                    const double tmp161_0 = A_02_1 + A_02_6 + A_20_1 + A_20_6;
2525                                    const double tmp69_0 = A_12_0 + A_12_1 + A_12_6 + A_12_7 + A_21_0 + A_21_1 + A_21_6 + A_21_7;
2526                                    const double tmp176_0 = A_01_1 + A_01_2 + A_01_5 + A_01_6;
2527                                    const double tmp105_0 = A_01_2 + A_01_6 + A_10_2 + A_10_6;
2528                                    const double tmp22_0 = A_01_5 + A_10_6;
2529                                    const double tmp91_0 = A_02_4 + A_02_6 + A_20_1 + A_20_3;
2530                                    const double tmp206_0 = A_12_7 + A_21_7;
2531                                    const double tmp188_0 = A_02_5 + A_20_5;
2532                                    const double tmp117_0 = A_21_1 + A_21_6;
2533                                    const double tmp165_0 = A_01_1 + A_01_6;
2534                                    const double tmp66_0 = A_00_4 + A_00_5;
2535                                    const double tmp57_0 = A_02_0 + A_02_2 + A_02_5 + A_02_7 + A_20_0 + A_20_2 + A_20_5 + A_20_7;
2536                                    const double tmp31_0 = A_21_4 + A_21_5;
2537                                    const double tmp3_0 = A_11_0 + A_11_2 + A_11_4 + A_11_6;
2538                                    const double tmp183_0 = A_12_0 + A_12_7;
2539                                    const double tmp61_0 = A_02_1 + A_02_3 + A_20_1 + A_20_3;
2540                                    const double tmp54_0 = A_10_5 + A_10_6;
2541                                    const double tmp18_0 = A_02_3 + A_02_6;
2542                                    const double tmp119_0 = A_12_2 + A_12_3 + A_12_4 + A_12_5 + A_21_2 + A_21_3 + A_21_4 + A_21_5;
2543                                    const double tmp29_0 = A_21_2 + A_21_3;
2544                                    const double tmp17_0 = A_01_3 + A_01_7 + A_10_3 + A_10_7;
2545                                    const double tmp212_0 = A_02_6 + A_20_6;
2546                                    const double tmp220_0 = A_02_3 + A_20_6;
2547                                    const double tmp78_0 = A_20_0 + A_20_7;
2548                                    const double tmp215_0 = A_01_6 + A_10_6;
2549                                    const double tmp203_0 = A_01_7 + A_10_7;
2550                                    const double tmp87_0 = A_12_2 + A_12_3 + A_21_4 + A_21_5;
2551                                    const double tmp114_0 = A_02_0 + A_02_2 + A_20_5 + A_20_7;
2552                                    const double tmp0_0 = A_01_0 + A_01_4 + A_10_0 + A_10_4;
2553                                    const double tmp202_0 = A_01_3 + A_01_4 + A_10_3 + A_10_4;
2554                                    const double tmp4_0 = A_20_0 + A_20_5;
2555                                    const double tmp65_0 = A_00_2 + A_00_3;
2556                                    const double tmp24_0 = A_20_1 + A_20_3;
2557                                    const double tmp64_0 = A_10_0 + A_10_3;
2558                                    const double tmp170_0 = A_02_0 + A_02_2 + A_20_0 + A_20_2;
2559                                    const double tmp11_0 = A_20_1 + A_20_6;
2560                                    const double tmp82_0 = A_12_4 + A_12_5 + A_21_4 + A_21_5;
2561                                    const double tmp99_0 = A_01_4 + A_10_7;
2562                                    const double tmp49_0 = A_12_1 + A_12_7;
2563                                    const double tmp130_0 = A_12_0 + A_12_1 + A_12_6 + A_12_7;
2564                                    const double tmp144_0 = A_01_0 + A_10_3;
2565                                    const double tmp109_0 = A_22_0 + A_22_3 + A_22_4 + A_22_7;
2566                                    const double tmp185_0 = A_02_0 + A_02_7 + A_20_2 + A_20_5;
2567                                    const double tmp157_0 = A_01_4 + A_10_4;
2568                                    const double tmp51_0 = A_22_1 + A_22_3 + A_22_5 + A_22_7;
2569                                    const double tmp146_0 = A_00_6 + A_00_7;
2570                                    const double tmp147_0 = A_12_0 + A_12_1 + A_21_0 + A_21_1;
2571                                    const double tmp150_0 = A_00_2 + A_00_3 + A_00_4 + A_00_5;
2572                                    const double tmp62_0 = A_21_3 + A_21_5;
2573                                    const double tmp223_0 = A_12_2 + A_21_4;
2574                                    const double tmp16_0 = A_02_2 + A_02_5;
2575                                    const double tmp168_0 = A_11_1 + A_11_3 + A_11_4 + A_11_6;
2576                                    const double tmp88_0 = A_12_4 + A_12_5 + A_21_2 + A_21_3;
2577                                    const double tmp142_0 = A_01_7 + A_10_4;
2578                                    const double tmp34_0 = A_20_0 + A_20_2 + A_20_5 + A_20_7;
2579                                    const double tmp71_0 = A_00_0 + A_00_1 + A_00_6 + A_00_7;
2580                                    const double tmp213_0 = A_02_1 + A_20_1;
2581                                    const double tmp227_0 = A_12_2 + A_12_5 + A_21_3 + A_21_4;
2582                                    const double tmp228_0 = A_12_1 + A_21_7;
2583                                    const double tmp140_0 = A_01_2 + A_01_6;
2584                                    const double tmp74_0 = A_22_0 + A_22_1 + A_22_4 + A_22_5;
2585                                    const double tmp167_0 = A_11_0 + A_11_2;
2586                                    const double tmp143_0 = A_01_3 + A_01_4 + A_10_0 + A_10_7;
2587                                    const double tmp83_0 = A_02_0 + A_02_5;
2588                                    const double tmp14_0 = A_22_1 + A_22_2 + A_22_5 + A_22_6;
2589                                    const double tmp5_0 = A_12_1 + A_12_6;
2590                                    const double tmp94_0 = A_02_1 + A_02_3;
2591                                    const double tmp193_0 = A_01_1 + A_01_6 + A_10_1 + A_10_6;
2592                                    const double tmp97_0 = A_02_0 + A_02_2 + A_02_5 + A_02_7;
2593                                    const double tmp131_0 = A_01_1 + A_01_5;
2594                                    const double tmp124_0 = A_01_6 + A_10_5;
2595                                    const double tmp149_0 = A_12_6 + A_12_7 + A_21_6 + A_21_7;
2596                                    const double tmp187_0 = A_01_2 + A_10_2;
2597                                    const double tmp93_0 = A_01_1 + A_01_2 + A_10_1 + A_10_2;
2598                                    const double tmp25_0 = A_01_4 + A_01_7 + A_10_4 + A_10_7;
2599                                    const double tmp156_0 = A_12_2 + A_12_5 + A_21_2 + A_21_5;
2600                                    const double tmp20_0 = A_21_2 + A_21_5;
2601                                    const double tmp55_0 = A_21_2 + A_21_4;
2602                                    const double tmp208_0 = A_12_1 + A_12_6 + A_21_0 + A_21_7;
2603                                    const double tmp125_0 = A_12_4 + A_12_5;
2604                                    const double tmp158_0 = A_01_0 + A_01_7 + A_10_0 + A_10_7;
2605                                    const double tmp108_0 = A_01_1 + A_01_5 + A_10_1 + A_10_5;
2606                                    const double tmp199_0 = A_12_2 + A_12_4 + A_21_2 + A_21_4;
2607                                    const double tmp10_0 = A_02_1 + A_02_4;
2608                                    const double tmp182_0 = A_02_3 + A_02_6 + A_20_3 + A_20_6;
2609                                    const double tmp132_0 = A_02_1 + A_20_4;
2610                                    const double tmp191_0 = A_12_3 + A_12_4 + A_21_3 + A_21_4;
2611                                    const double tmp35_0 = A_11_0 + A_11_1 + A_11_2 + A_11_3;
2612                                    const double tmp164_0 = A_10_3 + A_10_4;
2613                                    const double tmp190_0 = A_12_5 + A_21_5;
2614                                    const double tmp73_0 = A_02_1 + A_02_6;
2615                                    const double tmp98_0 = A_01_0 + A_01_7 + A_10_3 + A_10_4;
2616                                    const double tmp225_0 = A_12_4 + A_21_2;
2617                                    const double tmp103_0 = A_02_4 + A_02_6;
2618                                    const double tmp194_0 = A_02_0 + A_02_7 + A_20_0 + A_20_7;
2619                                    const double tmp207_0 = A_12_0 + A_21_6;
2620                                    const double tmp102_0 = A_20_5 + A_20_7;
2621                                    const double tmp1_0 = A_22_3 + A_22_7;
2622                                    const double tmp172_0 = A_10_1 + A_10_5;
2623                                    const double tmp222_0 = A_12_5 + A_21_3;
2624                                    const double tmp201_0 = A_02_2 + A_02_5 + A_20_2 + A_20_5;
2625                                    const double tmp155_0 = A_12_4 + A_21_4;
2626                                    const double tmp174_0 = A_02_1 + A_02_4 + A_20_1 + A_20_4;
2627                                    const double tmp59_0 = A_01_0 + A_01_3;
2628                                    const double tmp21_0 = A_20_2 + A_20_7;
2629                                    const double tmp141_0 = A_02_2 + A_02_7 + A_20_2 + A_20_7;
2630                                    const double tmp210_0 = A_01_1 + A_10_1;
2631                                    const double tmp145_0 = A_00_0 + A_00_1;
2632                                    const double tmp121_0 = A_12_0 + A_12_1 + A_21_6 + A_21_7;
2633                                    const double tmp224_0 = A_12_3 + A_12_4 + A_21_2 + A_21_5;
2634                                    const double tmp186_0 = A_02_2 + A_20_7;
2635                                    const double tmp53_0 = A_11_4 + A_11_6;
2636                                    const double tmp184_0 = A_02_5 + A_20_0;
2637                                    const double tmp38_0 = A_12_0 + A_12_1;
2638                                    const double tmp12_0 = A_01_1 + A_01_2 + A_01_5 + A_01_6 + A_10_1 + A_10_2 + A_10_5 + A_10_6;
2639                                    const double tmp230_0 = A_12_6 + A_21_0;
2640                                    const double tmp23_0 = A_11_4 + A_11_5 + A_11_6 + A_11_7;
2641                                    const double tmp81_0 = A_20_1 + A_20_4;
2642                                    const double tmp134_0 = A_10_3 + A_10_7;
2643                                    const double tmp129_0 = A_21_0 + A_21_1;
2644                                    const double tmp137_0 = A_01_0 + A_01_3 + A_01_4 + A_01_7;
2645                                    const double tmp198_0 = A_01_0 + A_10_0;
2646                                    const double tmp9_0 = A_21_1 + A_21_7;
2647                                    const double tmp179_0 = A_01_0 + A_01_4;
2648                                    const double tmp100_0 = A_20_1 + A_20_3 + A_20_4 + A_20_6;
2649                                    const double tmp173_0 = A_02_0 + A_20_5;
2650                                    const double tmp42_0 = A_21_0 + A_21_1 + A_21_6 + A_21_7;
2651                                    const double tmp226_0 = A_12_3 + A_21_5;
2652                                    const double tmp6_0 = A_22_0 + A_22_4;
2653                                    const double tmp218_0 = A_12_1 + A_21_1;
2654                                    const double tmp28_0 = A_01_2 + A_10_1;
2655                                    const double tmp133_0 = A_02_6 + A_20_3;
2656                                    const double tmp13_0 = A_00_2 + A_00_3 + A_00_6 + A_00_7;
2657                                    const double tmp27_0 = A_12_2 + A_12_3 + A_12_4 + A_12_5;
2658                                    const double tmp75_0 = A_10_1 + A_10_6;
2659                                    const double tmp36_0 = A_01_0 + A_01_3 + A_10_0 + A_10_3;
2660                                    const double tmp138_0 = A_10_0 + A_10_4;
2661                                    const double tmp189_0 = A_12_2 + A_21_2;
2662                                    const double tmp181_0 = A_02_7 + A_20_2;
2663                                    const double tmp85_0 = A_02_1 + A_02_3 + A_20_4 + A_20_6;
2664                                    const double tmp122_0 = A_01_1 + A_10_2;
2665                                    const double tmp95_0 = A_01_3 + A_10_0;
2666                                    const double tmp120_0 = A_12_6 + A_12_7 + A_21_0 + A_21_1;
2667                                    const double tmp196_0 = A_02_0 + A_20_0;
2668                                    const double tmp171_0 = A_02_3 + A_02_4;
2669                                    const double tmp204_0 = A_12_1 + A_12_6 + A_21_1 + A_21_6;
2670                                    const double tmp45_0 = A_10_1 + A_10_2;
2671                                    const double tmp101_0 = A_01_5 + A_01_6 + A_10_5 + A_10_6;
2672                                    const double tmp58_0 = A_11_0 + A_11_2 + A_11_5 + A_11_7;
2673                                    const double tmp107_0 = A_20_3 + A_20_4;
2674                                    const double tmp30_0 = A_01_1 + A_01_6 + A_10_2 + A_10_5;
2675                                    const double tmp63_0 = A_12_2 + A_12_5;
2676                                    const double tmp127_0 = A_12_2 + A_12_3;
2677                                    const double tmp177_0 = A_02_2 + A_02_5 + A_20_0 + A_20_7;
2678                                    const double tmp178_0 = A_10_0 + A_10_3 + A_10_4 + A_10_7;
2679                                    const double tmp76_0 = A_01_1 + A_01_2;
2680                                    const double tmp80_0 = A_22_2 + A_22_3 + A_22_6 + A_22_7;
2681                                    const double tmp41_0 = A_12_6 + A_12_7;
2682                                    const double tmp89_0 = A_01_0 + A_01_3 + A_01_4 + A_01_7 + A_10_0 + A_10_3 + A_10_4 + A_10_7;
2683                                    const double tmp116_0 = A_02_1 + A_02_3 + A_02_4 + A_02_6 + A_20_1 + A_20_3 + A_20_4 + A_20_6;
2684                                    const double tmp33_0 = A_22_0 + A_22_1 + A_22_2 + A_22_3 + A_22_4 + A_22_5 + A_22_6 + A_22_7;
2685                                    const double tmp169_0 = A_21_3 + A_21_4;
2686                                    const double tmp96_0 = A_20_0 + A_20_2;
2687                                    const double tmp111_0 = A_12_3 + A_12_4;
2688                                    const double tmp118_0 = A_20_2 + A_20_5;
2689                                    const double tmp19_0 = A_12_3 + A_12_5;
2690                                    const double tmp68_0 = A_01_5 + A_01_6;
2691                                    const double tmp7_0 = A_11_1 + A_11_3 + A_11_5 + A_11_7;
2692                                    const double tmp154_0 = A_12_3 + A_21_3;
2693                                    const double tmp152_0 = A_02_4 + A_20_4;
2694                                    const double tmp153_0 = A_02_3 + A_20_3;
2695                                    const double tmp163_0 = A_02_5 + A_02_7 + A_20_5 + A_20_7;
2696                                    const double tmp44_0 = A_01_4 + A_01_7;
2697                                    const double tmp39_0 = A_02_1 + A_02_3 + A_02_4 + A_02_6;
2698                                    const double tmp123_0 = A_21_2 + A_21_3 + A_21_4 + A_21_5;
2699                                    const double tmp40_0 = A_02_5 + A_02_7;
2700                                    const double tmp110_0 = A_02_0 + A_02_7;
2701                                    const double tmp77_0 = A_12_2 + A_12_3 + A_21_2 + A_21_3;
2702                                    const double tmp209_0 = A_12_7 + A_21_1;
2703                                    const double tmp219_0 = A_02_4 + A_20_1;
2704                                    const double tmp84_0 = A_01_1 + A_01_5 + A_10_2 + A_10_6;
2705                                    const double tmp162_0 = A_12_1 + A_12_7 + A_21_1 + A_21_7;
2706                                    const double tmp159_0 = A_01_3 + A_10_3;
2707                                    const double tmp56_0 = A_11_1 + A_11_3;
2708                                    const double tmp52_0 = A_01_2 + A_01_5;
2709                                    const double tmp26_0 = A_00_4 + A_00_5 + A_00_6 + A_00_7;
2710                                    const double tmp229_0 = A_12_0 + A_12_7 + A_21_1 + A_21_6;
2711                                    const double tmp151_0 = A_10_2 + A_10_5;
2712                                    const double tmp136_0 = A_02_0 + A_02_5 + A_20_0 + A_20_5;
2713                                    const double tmp128_0 = A_21_6 + A_21_7;
2714                                    const double tmp15_0 = A_12_2 + A_12_4;
2715                                    const double tmp296_1 = tmp159_0*w42;
2716                                    const double tmp130_1 = tmp67_0*w5;
2717                                    const double tmp98_1 = A_01_6*w42;
2718                                    const double tmp231_1 = tmp125_0*w6;
2719                                    const double tmp42_1 = tmp34_0*w12;
2720                                    const double tmp199_1 = A_02_5*w28;
2721                                    const double tmp113_1 = tmp29_0*w13;
2722                                    const double tmp330_1 = tmp152_0*w28;
2723                                    const double tmp90_1 = A_01_1*w46;
2724                                    const double tmp446_1 = tmp77_0*w22;
2725                                    const double tmp108_1 = tmp43_0*w5;
2726                                    const double tmp524_1 = A_12_6*w29;
2727                                    const double tmp232_1 = tmp126_0*w34;
2728                                    const double tmp33_1 = tmp25_0*w37;
2729                                    const double tmp461_1 = tmp180_0*w1;
2730                                    const double tmp14_1 = tmp8_0*w6;
2731                                    const double tmp447_1 = tmp205_0*w26;
2732                                    const double tmp452_1 = tmp198_0*w42;
2733                                    const double tmp217_1 = tmp81_0*w9;
2734                                    const double tmp76_1 = tmp59_0*w20;
2735                                    const double tmp421_1 = tmp134_0*w31;
2736                                    const double tmp485_1 = tmp51_0*w51;
2737                                    const double tmp240_1 = tmp131_0*w1;
2738                                    const double tmp160_1 = tmp91_0*w9;
2739                                    const double tmp174_1 = A_20_1*w26;
2740                                    const double tmp273_1 = A_10_1*w46;
2741                                    const double tmp159_1 = tmp90_0*w47;
2742                                    const double tmp228_1 = tmp103_0*w5;
2743                                    const double tmp313_1 = tmp166_0*w45;
2744                                    const double tmp45_1 = tmp37_0*w30;
2745                                    const double tmp512_1 = tmp147_0*w13;
2746                                    const double tmp73_1 = tmp56_0*w43;
2747                                    const double tmp61_1 = A_01_6*w46;
2748                                    const double tmp316_1 = tmp167_0*w43;
2749                                    const double tmp189_1 = tmp112_0*w20;
2750                                    const double tmp455_1 = tmp215_0*w39;
2751                                    const double tmp360_1 = A_21_5*w24;
2752                                    const double tmp258_1 = A_20_7*w2;
2753                                    const double tmp196_1 = A_20_6*w26;
2754                                    const double tmp37_1 = tmp29_0*w6;
2755                                    const double tmp9_1 = A_12_7*w29;
2756                                    const double tmp80_1 = tmp63_0*w19;
2757                                    const double tmp312_1 = tmp165_0*w8;
2758                                    const double tmp264_1 = tmp101_0*w1;
2759                                    const double tmp124_1 = A_02_3*w26;
2760                                    const double tmp229_1 = tmp123_0*w11;
2761                                    const double tmp333_1 = tmp159_0*w46;
2762                                    const double tmp533_1 = tmp222_0*w4;
2763                                    const double tmp201_1 = tmp108_0*w37;
2764                                    const double tmp444_1 = tmp35_0*w10;
2765                                    const double tmp51_1 = tmp43_0*w18;
2766                                    const double tmp214_1 = A_21_7*w29;
2767                                    const double tmp518_1 = tmp86_0*w37;
2768                                    const double tmp192_1 = tmp115_0*w5;
2769                                    const double tmp355_1 = A_21_2*w27;
2770                                    const double tmp156_1 = tmp87_0*w22;
2771                                    const double tmp516_1 = tmp230_0*w27;
2772                                    const double tmp366_1 = tmp104_0*w57;
2773                                    const double tmp271_1 = tmp146_0*w49;
2774                                    const double tmp437_1 = tmp218_0*w24;
2775                                    const double tmp436_1 = tmp104_0*w54;
2776                                    const double tmp167_1 = tmp98_0*w8;
2777                                    const double tmp136_1 = tmp70_0*w34;
2778                                    const double tmp406_1 = tmp207_0*w27;
2779                                    const double tmp193_1 = tmp116_0*w12;
2780                                    const double tmp486_1 = tmp225_0*w29;
2781                                    const double tmp469_1 = tmp224_0*w11;
2782                                    const double tmp287_1 = tmp71_0*w53;
2783                                    const double tmp430_1 = tmp213_0*w28;
2784                                    const double tmp462_1 = tmp220_0*w2;
2785                                    const double tmp294_1 = tmp53_0*w59;
2786                                    const double tmp218_1 = tmp118_0*w16;
2787                                    const double tmp116_1 = tmp25_0*w31;
2788                                    const double tmp495_1 = tmp76_0*w37;
2789                                    const double tmp501_1 = tmp99_0*w46;
2790                                    const double tmp0_1 = tmp0_0*w1;
2791                                    const double tmp99_1 = tmp62_0*w17;
2792                                    const double tmp429_1 = tmp212_0*w2;
2793                                    const double tmp249_1 = tmp136_0*w9;
2794                                    const double tmp504_1 = tmp229_0*w19;
2795                                    const double tmp197_1 = A_12_2*w27;
2796                                    const double tmp531_1 = tmp122_0*w35;
2797                                    const double tmp265_1 = tmp142_0*w46;
2798                                    const double tmp488_1 = tmp226_0*w4;
2799                                    const double tmp528_1 = tmp115_0*w18;
2800                                    const double tmp438_1 = tmp219_0*w2;
2801                                    const double tmp233_1 = tmp127_0*w13;
2802                                    const double tmp491_1 = tmp79_0*w1;
2803                                    const double tmp215_1 = A_21_0*w4;
2804                                    const double tmp24_1 = tmp18_0*w21;
2805                                    const double tmp538_1 = tmp209_0*w27;
2806                                    const double tmp379_1 = tmp167_0*w55;
2807                                    const double tmp332_1 = tmp154_0*w4;
2808                                    const double tmp498_1 = tmp68_0*w31;
2809                                    const double tmp41_1 = tmp33_0*w33;
2810                                    const double tmp464_1 = tmp179_0*w37;
2811                                    const double tmp317_1 = tmp168_0*w40;
2812                                    const double tmp378_1 = tmp106_0*w54;
2813                                    const double tmp184_1 = tmp109_0*w14;
2814                                    const double tmp292_1 = tmp14_0*w33;
2815                                    const double tmp11_1 = tmp5_0*w11;
2816                                    const double tmp354_1 = A_02_6*w26;
2817                                    const double tmp84_1 = tmp37_0*w0;
2818                                    const double tmp422_1 = tmp13_0*w30;
2819                                    const double tmp132_1 = tmp69_0*w11;
2820                                    const double tmp251_1 = tmp138_0*w31;
2821                                    const double tmp18_1 = tmp12_0*w8;
2822                                    const double tmp88_1 = A_21_1*w4;
2823                                    const double tmp188_1 = A_12_2*w24;
2824                                    const double tmp465_1 = tmp175_0*w31;
2825                                    const double tmp235_1 = tmp128_0*w17;
2826                                    const double tmp323_1 = A_02_1*w26;
2827                                    const double tmp31_1 = tmp23_0*w38;
2828                                    const double tmp397_1 = tmp170_0*w5;
2829                                    const double tmp175_1 = tmp7_0*w3;
2830                                    const double tmp148_1 = tmp81_0*w21;
2831                                    const double tmp238_1 = tmp130_0*w19;
2832                                    const double tmp59_1 = tmp46_0*w11;
2833                                    const double tmp432_1 = tmp215_0*w35;
2834                                    const double tmp398_1 = A_01_2*w46;
2835                                    const double tmp497_1 = A_10_5*w46;
2836                                    const double tmp28_1 = tmp21_0*w18;
2837                                    const double tmp115_1 = tmp23_0*w32;
2838                                    const double tmp441_1 = tmp23_0*w3;
2839                                    const double tmp131_1 = tmp68_0*w37;
2840                                    const double tmp289_1 = tmp155_0*w4;
2841                                    const double tmp278_1 = tmp80_0*w44;
2842                                    const double tmp5_1 = A_21_4*w27;
2843                                    const double tmp254_1 = tmp140_0*w20;
2844                                    const double tmp183_1 = tmp108_0*w31;
2845                                    const double tmp279_1 = tmp151_0*w8;
2846                                    const double tmp298_1 = tmp161_0*w16;
2847                                    const double tmp505_1 = tmp230_0*w24;
2848                                    const double tmp246_1 = tmp80_0*w52;
2849                                    const double tmp100_1 = tmp53_0*w43;
2850                                    const double tmp440_1 = tmp221_0*w16;
2851                                    const double tmp481_1 = tmp188_0*w23;
2852                                    const double tmp480_1 = tmp187_0*w35;
2853                                    const double tmp384_1 = tmp150_0*w53;
2854                                    const double tmp142_1 = tmp76_0*w31;
2855                                    const double tmp372_1 = tmp191_0*w11;
2856                                    const double tmp307_1 = A_10_7*w35;
2857                                    const double tmp186_1 = tmp111_0*w19;
2858                                    const double tmp127_1 = A_20_2*w2;
2859                                    const double tmp391_1 = tmp167_0*w59;
2860                                    const double tmp223_1 = tmp113_0*w20;
2861                                    const double tmp454_1 = tmp197_0*w24;
2862                                    const double tmp241_1 = tmp74_0*w51;
2863                                    const double tmp529_1 = tmp114_0*w5;
2864                                    const double tmp202_1 = tmp104_0*w7;
2865                                    const double tmp236_1 = tmp96_0*w21;
2866                                    const double tmp358_1 = tmp183_0*w11;
2867                                    const double tmp102_1 = tmp51_0*w41;
2868                                    const double tmp493_1 = A_20_5*w2;
2869                                    const double tmp468_1 = tmp223_0*w4;
2870                                    const double tmp435_1 = tmp217_0*w16;
2871                                    const double tmp110_1 = tmp37_0*w36;
2872                                    const double tmp479_1 = tmp189_0*w4;
2873                                    const double tmp120_1 = tmp38_0*w22;
2874                                    const double tmp16_1 = tmp10_0*w9;
2875                                    const double tmp407_1 = tmp90_0*w53;
2876                                    const double tmp442_1 = tmp66_0*w48;
2877                                    const double tmp60_1 = A_10_4*w35;
2878                                    const double tmp69_1 = tmp53_0*w45;
2879                                    const double tmp144_1 = tmp77_0*w17;
2880                                    const double tmp507_1 = tmp146_0*w48;
2881                                    const double tmp424_1 = tmp174_0*w18;
2882                                    const double tmp352_1 = tmp181_0*w23;
2883                                    const double tmp451_1 = tmp199_0*w13;
2884                                    const double tmp253_1 = tmp139_0*w16;
2885                                    const double tmp353_1 = tmp182_0*w18;
2886                                    const double tmp521_1 = tmp88_0*w22;
2887                                    const double tmp346_1 = tmp175_0*w37;
2888                                    const double tmp416_1 = tmp138_0*w37;
2889                                    const double tmp324_1 = A_10_0*w35;
2890                                    const double tmp152_1 = tmp84_0*w37;
2891                                    const double tmp119_1 = tmp32_0*w21;
2892                                    const double tmp86_1 = A_21_6*w29;
2893                                    const double tmp290_1 = tmp156_0*w11;
2894                                    const double tmp382_1 = tmp196_0*w26;
2895                                    const double tmp91_1 = tmp49_0*w6;
2896                                    const double tmp499_1 = A_10_2*w42;
2897                                    const double tmp226_1 = tmp121_0*w13;
2898                                    const double tmp477_1 = tmp195_0*w26;
2899                                    const double tmp150_1 = A_02_4*w23;
2900                                    const double tmp318_1 = tmp15_0*w22;
2901                                    const double tmp396_1 = tmp206_0*w24;
2902                                    const double tmp474_1 = A_02_0*w28;
2903                                    const double tmp245_1 = tmp134_0*w37;
2904                                    const double tmp3_1 = A_20_4*w26;
2905                                    const double tmp44_1 = tmp36_0*w31;
2906                                    const double tmp487_1 = tmp60_0*w52;
2907                                    const double tmp293_1 = tmp158_0*w8;
2908                                    const double tmp314_1 = A_01_2*w42;
2909                                    const double tmp414_1 = tmp80_0*w51;
2910                                    const double tmp472_1 = A_21_3*w27;
2911                                    const double tmp321_1 = A_21_2*w24;
2912                                    const double tmp225_1 = tmp120_0*w6;
2913                                    const double tmp377_1 = tmp166_0*w59;
2914                                    const double tmp413_1 = tmp186_0*w26;
2915                                    const double tmp385_1 = tmp166_0*w55;
2916                                    const double tmp310_1 = tmp164_0*w34;
2917                                    const double tmp158_1 = tmp89_0*w34;
2918                                    const double tmp449_1 = tmp203_0*w46;
2919                                    const double tmp439_1 = tmp220_0*w28;
2920                                    const double tmp22_1 = tmp16_0*w16;
2921                                    const double tmp164_1 = tmp95_0*w46;
2922                                    const double tmp417_1 = tmp74_0*w52;
2923                                    const double tmp257_1 = tmp6_0*w25;
2924                                    const double tmp203_1 = tmp18_0*w9;
2925                                    const double tmp286_1 = tmp153_0*w28;
2926                                    const double tmp155_1 = tmp33_0*w14;
2927                                    const double tmp389_1 = tmp201_0*w12;
2928                                    const double tmp508_1 = tmp145_0*w49;
2929                                    const double tmp300_1 = tmp56_0*w55;
2930                                    const double tmp299_1 = tmp162_0*w22;
2931                                    const double tmp173_1 = tmp104_0*w25;
2932                                    const double tmp32_1 = tmp24_0*w5;
2933                                    const double tmp227_1 = tmp122_0*w39;
2934                                    const double tmp484_1 = tmp3_0*w38;
2935                                    const double tmp171_1 = tmp102_0*w21;
2936                                    const double tmp478_1 = tmp190_0*w29;
2937                                    const double tmp320_1 = tmp170_0*w18;
2938                                    const double tmp327_1 = tmp6_0*w57;
2939                                    const double tmp490_1 = tmp7_0*w32;
2940                                    const double tmp419_1 = tmp127_0*w6;
2941                                    const double tmp463_1 = tmp219_0*w28;
2942                                    const double tmp12_1 = tmp6_0*w7;
2943                                    const double tmp49_1 = tmp41_0*w22;
2944                                    const double tmp344_1 = tmp173_0*w26;
2945                                    const double tmp243_1 = tmp132_0*w2;
2946                                    const double tmp83_1 = A_10_4*w39;
2947                                    const double tmp297_1 = tmp160_0*w17;
2948                                    const double tmp275_1 = tmp148_0*w34;
2949                                    const double tmp168_1 = tmp99_0*w42;
2950                                    const double tmp409_1 = tmp3_0*w32;
2951                                    const double tmp1_1 = tmp1_0*w25;
2952                                    const double tmp426_1 = tmp210_0*w39;
2953                                    const double tmp375_1 = tmp109_0*w33;
2954                                    const double tmp50_1 = tmp42_0*w19;
2955                                    const double tmp513_1 = A_10_1*w42;
2956                                    const double tmp97_1 = tmp45_0*w31;
2957                                    const double tmp403_1 = tmp140_0*w1;
2958                                    const double tmp71_1 = A_01_1*w42;
2959                                    const double tmp520_1 = tmp84_0*w31;
2960                                    const double tmp510_1 = A_10_6*w46;
2961                                    const double tmp302_1 = A_10_0*w39;
2962                                    const double tmp364_1 = tmp128_0*w22;
2963                                    const double tmp515_1 = tmp142_0*w42;
2964                                    const double tmp283_1 = tmp65_0*w56;
2965                                    const double tmp222_1 = tmp112_0*w1;
2966                                    const double tmp428_1 = tmp211_0*w27;
2967                                    const double tmp371_1 = tmp190_0*w4;
2968                                    const double tmp423_1 = tmp184_0*w23;
2969                                    const double tmp276_1 = tmp149_0*w13;
2970                                    const double tmp65_1 = tmp50_0*w9;
2971                                    const double tmp305_1 = A_12_0*w29;
2972                                    const double tmp170_1 = tmp101_0*w20;
2973                                    const double tmp350_1 = tmp179_0*w31;
2974                                    const double tmp466_1 = tmp172_0*w20;
2975                                    const double tmp361_1 = tmp184_0*w26;
2976                                    const double tmp431_1 = tmp214_0*w19;
2977                                    const double tmp363_1 = tmp129_0*w17;
2978                                    const double tmp178_1 = A_02_2*w28;
2979                                    const double tmp527_1 = tmp120_0*w13;
2980                                    const double tmp415_1 = tmp182_0*w5;
2981                                    const double tmp450_1 = tmp200_0*w6;
2982                                    const double tmp269_1 = A_01_7*w39;
2983                                    const double tmp285_1 = tmp152_0*w2;
2984                                    const double tmp272_1 = A_01_0*w35;
2985                                    const double tmp339_1 = tmp136_0*w21;
2986                                    const double tmp502_1 = tmp95_0*w42;
2987                                    const double tmp38_1 = tmp30_0*w34;
2988                                    const double tmp514_1 = tmp144_0*w46;
2989                                    const double tmp96_1 = tmp56_0*w45;
2990                                    const double tmp399_1 = tmp167_0*w45;
2991                                    const double tmp483_1 = tmp173_0*w23;
2992                                    const double tmp522_1 = tmp87_0*w17;
2993                                    const double tmp519_1 = tmp91_0*w21;
2994                                    const double tmp209_1 = A_12_5*w24;
2995                                    const double tmp126_1 = tmp65_0*w48;
2996                                    const double tmp367_1 = tmp187_0*w39;
2997                                    const double tmp221_1 = tmp67_0*w18;
2998                                    const double tmp381_1 = tmp146_0*w56;
2999                                    const double tmp70_1 = tmp54_0*w31;
3000                                    const double tmp216_1 = tmp117_0*w11;
3001                                    const double tmp473_1 = A_02_7*w2;
3002                                    const double tmp149_1 = tmp82_0*w22;
3003                                    const double tmp357_1 = A_12_6*w4;
3004                                    const double tmp534_1 = tmp226_0*w29;
3005                                    const double tmp95_1 = tmp26_0*w15;
3006                                    const double tmp500_1 = tmp64_0*w20;
3007                                    const double tmp387_1 = tmp199_0*w6;
3008                                    const double tmp471_1 = A_20_4*w23;
3009                                    const double tmp281_1 = tmp74_0*w41;
3010                                    const double tmp351_1 = tmp180_0*w20;
3011                                    const double tmp63_1 = tmp48_0*w34;
3012                                    const double tmp365_1 = tmp186_0*w23;
3013                                    const double tmp448_1 = tmp206_0*w27;
3014                                    const double tmp39_1 = tmp31_0*w13;
3015                                    const double tmp453_1 = tmp196_0*w23;
3016                                    const double tmp402_1 = tmp163_0*w18;
3017                                    const double tmp137_1 = tmp71_0*w47;
3018                                    const double tmp6_1 = A_02_0*w2;
3019                                    const double tmp34_1 = tmp26_0*w36;
3020                                    const double tmp383_1 = tmp197_0*w27;
3021                                    const double tmp166_1 = tmp97_0*w12;
3022                                    const double tmp114_1 = tmp40_0*w9;
3023                                    const double tmp306_1 = A_12_7*w4;
3024                                    const double tmp530_1 = tmp124_0*w39;
3025                                    const double tmp388_1 = tmp200_0*w13;
3026                                    const double tmp252_1 = tmp2_0*w30;
3027                                    const double tmp210_1 = A_02_4*w26;
3028                                    const double tmp200_1 = tmp21_0*w5;
3029                                    const double tmp181_1 = tmp3_0*w10;
3030                                    const double tmp425_1 = tmp106_0*w57;