/[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 3785 by caltinay, Wed Jan 25 04:00:33 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 29  using namespace std; Line 29  using namespace std;
29    
30  namespace ripley {  namespace ripley {
31    
32  Brick::Brick(int n0, int n1, int n2, double l0, double l1, double l2, int d0,  Brick::Brick(int n0, int n1, int n2, double x0, double y0, double z0,
33               int d1, int d2) :               double x1, double y1, double z1, int d0, int d1, int d2) :
34      RipleyDomain(3),      RipleyDomain(3),
35      m_gNE0(n0),      m_gNE0(n0),
36      m_gNE1(n1),      m_gNE1(n1),
37      m_gNE2(n2),      m_gNE2(n2),
38      m_l0(l0),      m_x0(x0),
39      m_l1(l1),      m_y0(y0),
40      m_l2(l2),      m_z0(z0),
41        m_l0(x1-x0),
42        m_l1(y1-y0),
43        m_l2(z1-z0),
44      m_NX(d0),      m_NX(d0),
45      m_NY(d1),      m_NY(d1),
46      m_NZ(d2)      m_NZ(d2)
# Line 47  Brick::Brick(int n0, int n1, int n2, dou Line 50  Brick::Brick(int n0, int n1, int n2, dou
50      if (m_NX*m_NY*m_NZ != m_mpiInfo->size)      if (m_NX*m_NY*m_NZ != m_mpiInfo->size)
51          throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");          throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");
52    
53      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)
54          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");
55    
56      // 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))
57      m_NE0 = n0/m_NX;          throw RipleyException("Too few elements for the number of ranks");
58      m_NE1 = n1/m_NY;  
59      m_NE2 = n2/m_NZ;      // local number of elements (including overlap)
60      // local number of nodes (not necessarily owned)      m_NE0 = m_ownNE0 = (m_NX>1 ? (n0+1)/m_NX : n0);
61        if (m_mpiInfo->rank%m_NX>0 && m_mpiInfo->rank%m_NX<m_NX-1)
62            m_NE0++;
63        else if (m_NX>1 && m_mpiInfo->rank%m_NX==m_NX-1)
64            m_ownNE0--;
65    
66        m_NE1 = m_ownNE1 = (m_NY>1 ? (n1+1)/m_NY : n1);
67        if (m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX>0 && m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX<m_NY-1)
68            m_NE1++;
69        else if (m_NY>1 && m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX==m_NY-1)
70            m_ownNE1--;
71    
72        m_NE2 = m_ownNE2 = (m_NZ>1 ? (n2+1)/m_NZ : n2);
73        if (m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)>0 && m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)<m_NZ-1)
74            m_NE2++;
75        else if (m_NZ>1 && m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)==m_NZ-1)
76            m_ownNE2--;
77    
78        // local number of nodes
79      m_N0 = m_NE0+1;      m_N0 = m_NE0+1;
80      m_N1 = m_NE1+1;      m_N1 = m_NE1+1;
81      m_N2 = m_NE2+1;      m_N2 = m_NE2+1;
82    
83      // bottom-left-front node is at (offset0,offset1,offset2) in global mesh      // bottom-left-front node is at (offset0,offset1,offset2) in global mesh
84      m_offset0 = m_NE0*(m_mpiInfo->rank%m_NX);      m_offset0 = (n0+1)/m_NX*(m_mpiInfo->rank%m_NX);
85      m_offset1 = m_NE1*(m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX);      if (m_offset0 > 0)
86      m_offset2 = m_NE2*(m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY));          m_offset0--;
87        m_offset1 = (n1+1)/m_NY*(m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX);
88        if (m_offset1 > 0)
89            m_offset1--;
90        m_offset2 = (n2+1)/m_NZ*(m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY));
91        if (m_offset2 > 0)
92            m_offset2--;
93    
94      populateSampleIds();      populateSampleIds();
95        createPattern();
96  }  }
97    
98    
99  Brick::~Brick()  Brick::~Brick()
100  {  {
101        Paso_SystemMatrixPattern_free(m_pattern);
102        Paso_Connector_free(m_connector);
103  }  }
104    
105  string Brick::getDescription() const  string Brick::getDescription() const
# Line 77  string Brick::getDescription() const Line 109  string Brick::getDescription() const
109    
110  bool Brick::operator==(const AbstractDomain& other) const  bool Brick::operator==(const AbstractDomain& other) const
111  {  {
112      if (dynamic_cast<const Brick*>(&other))      const Brick* o=dynamic_cast<const Brick*>(&other);
113          return this==&other;      if (o) {
114            return (RipleyDomain::operator==(other) &&
115                    m_gNE0==o->m_gNE0 && m_gNE1==o->m_gNE1 && m_gNE2==o->m_gNE2
116                    && m_x0==o->m_x0 && m_y0==o->m_y0 && m_z0==o->m_z0
117                    && m_l0==o->m_l0 && m_l1==o->m_l1 && m_l2==o->m_l2
118                    && m_NX==o->m_NX && m_NY==o->m_NY && m_NZ==o->m_NZ);
119        }
120    
121      return false;      return false;
122  }  }
# Line 232  const int* Brick::borrowSampleReferenceI Line 270  const int* Brick::borrowSampleReferenceI
270  {  {
271      switch (fsType) {      switch (fsType) {
272          case Nodes:          case Nodes:
273            case ReducedNodes: //FIXME: reduced
274              return &m_nodeId[0];              return &m_nodeId[0];
275            case DegreesOfFreedom:
276            case ReducedDegreesOfFreedom: //FIXME: reduced
277                return &m_dofId[0];
278          case Elements:          case Elements:
279            case ReducedElements:
280              return &m_elementId[0];              return &m_elementId[0];
281          case FaceElements:          case FaceElements:
282            case ReducedFaceElements:
283              return &m_faceId[0];              return &m_faceId[0];
284          default:          default:
285              break;              break;
# Line 247  const int* Brick::borrowSampleReferenceI Line 291  const int* Brick::borrowSampleReferenceI
291      throw RipleyException(msg.str());      throw RipleyException(msg.str());
292  }  }
293    
294  bool Brick::ownSample(int fsCode, index_t id) const  bool Brick::ownSample(int fsType, index_t id) const
295  {  {
296  #ifdef ESYS_MPI      if (getMPISize()==1)
297      if (fsCode == Nodes) {          return true;
298          const index_t myFirst=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank];  
299          const index_t myLast=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+1]-1;      switch (fsType) {
300          return (m_nodeId[id]>=myFirst && m_nodeId[id]<=myLast);          case Nodes:
301      } else          case ReducedNodes: //FIXME: reduced
302          throw RipleyException("ownSample() only implemented for Nodes");              return (m_dofMap[id] < getNumDOF());
303  #else          case DegreesOfFreedom:
304      return true;          case ReducedDegreesOfFreedom:
305  #endif              return true;
306            case Elements:
307            case ReducedElements:
308                {
309                    // check ownership of element's _last_ node
310                    const index_t x=id%m_NE0 + 1;
311                    const index_t y=id%(m_NE0*m_NE1)/m_NE0 + 1;
312                    const index_t z=id/(m_NE0*m_NE1) + 1;
313                    return (m_dofMap[x + m_N0*y +m_N0*m_N1*z] < getNumDOF());
314                }
315            case FaceElements:
316            case ReducedFaceElements:
317                {
318                    // check ownership of face element's last node
319                    const IndexVector faces = getNumFacesPerBoundary();
320                    dim_t n=0;
321                    for (size_t i=0; i<faces.size(); i++) {
322                        n+=faces[i];
323                        if (id<n) {
324                            const index_t j=id-n+faces[i];
325                            if (i>=4) { // front or back
326                                const index_t first=(i==4 ? 0 : m_N0*m_N1*(m_N2-1));
327                                return (m_dofMap[first+j%m_NE0+1+(j/m_NE0+1)*m_N0] < getNumDOF());
328                            } else if (i>=2) { // bottom or top
329                                const index_t first=(i==2 ? 0 : m_N0*(m_N1-1));
330                                return (m_dofMap[first+j%m_NE0+1+(j/m_NE0+1)*m_N0*m_N1] < getNumDOF());
331                            } else { // left or right
332                                const index_t first=(i==0 ? 0 : m_N0-1);
333                                return (m_dofMap[first+(j%m_NE1+1)*m_N0+(j/m_NE1+1)*m_N0*m_N1] < getNumDOF());
334                            }
335                        }
336                    }
337                    return false;
338                }
339            default:
340                break;
341        }
342    
343        stringstream msg;
344        msg << "ownSample() not implemented for "
345            << functionSpaceTypeAsString(fsType);
346        throw RipleyException(msg.str());
347    }
348    
349    void Brick::setToNormal(escript::Data& out) const
350    {
351        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
352            out.requireWrite();
353    #pragma omp parallel
354            {
355                if (m_faceOffset[0] > -1) {
356    #pragma omp for nowait
357                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
358                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
359                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
360                            // set vector at four quadrature points
361                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
362                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
363                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
364                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o = 0.;
365                        }
366                    }
367                }
368    
369                if (m_faceOffset[1] > -1) {
370    #pragma omp for nowait
371                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
372                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
373                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
374                            // set vector at four quadrature points
375                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
376                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
377                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
378                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o = 0.;
379                        }
380                    }
381                }
382    
383                if (m_faceOffset[2] > -1) {
384    #pragma omp for nowait
385                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
386                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
387                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
388                            // set vector at four quadrature points
389                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
390                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
391                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
392                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o = 0.;
393                        }
394                    }
395                }
396    
397                if (m_faceOffset[3] > -1) {
398    #pragma omp for nowait
399                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
400                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
401                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
402                            // set vector at four quadrature points
403                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
404                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
405                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
406                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o = 0.;
407                        }
408                    }
409                }
410    
411                if (m_faceOffset[4] > -1) {
412    #pragma omp for nowait
413                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
414                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
415                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
416                            // set vector at four quadrature points
417                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
418                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
419                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
420                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o = -1.;
421                        }
422                    }
423                }
424    
425                if (m_faceOffset[5] > -1) {
426    #pragma omp for nowait
427                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
428                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
429                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
430                            // set vector at four quadrature points
431                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
432                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
433                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
434                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o = 1.;
435                        }
436                    }
437                }
438            } // end of parallel section
439        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
440            out.requireWrite();
441    #pragma omp parallel
442            {
443                if (m_faceOffset[0] > -1) {
444    #pragma omp for nowait
445                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
446                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
447                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
448                            *o++ = -1.;
449                            *o++ = 0.;
450                            *o = 0.;
451                        }
452                    }
453                }
454    
455                if (m_faceOffset[1] > -1) {
456    #pragma omp for nowait
457                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
458                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
459                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
460                            *o++ = 1.;
461                            *o++ = 0.;
462                            *o = 0.;
463                        }
464                    }
465                }
466    
467                if (m_faceOffset[2] > -1) {
468    #pragma omp for nowait
469                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
470                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
471                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
472                            *o++ = 0.;
473                            *o++ = -1.;
474                            *o = 0.;
475                        }
476                    }
477                }
478    
479                if (m_faceOffset[3] > -1) {
480    #pragma omp for nowait
481                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
482                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
483                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
484                            *o++ = 0.;
485                            *o++ = 1.;
486                            *o = 0.;
487                        }
488                    }
489                }
490    
491                if (m_faceOffset[4] > -1) {
492    #pragma omp for nowait
493                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
494                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
495                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
496                            *o++ = 0.;
497                            *o++ = 0.;
498                            *o = -1.;
499                        }
500                    }
501                }
502    
503                if (m_faceOffset[5] > -1) {
504    #pragma omp for nowait
505                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
506                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
507                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
508                            *o++ = 0.;
509                            *o++ = 0.;
510                            *o = 1.;
511                        }
512                    }
513                }
514            } // end of parallel section
515    
516        } else {
517            stringstream msg;
518            msg << "setToNormal() not implemented for "
519                << functionSpaceTypeAsString(out.getFunctionSpace().getTypeCode());
520            throw RipleyException(msg.str());
521        }
522    }
523    
524    void Brick::setToSize(escript::Data& out) const
525    {
526        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements
527                || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
528            out.requireWrite();
529            const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
530            const double xSize=getFirstCoordAndSpacing(0).second;
531            const double ySize=getFirstCoordAndSpacing(1).second;
532            const double zSize=getFirstCoordAndSpacing(2).second;
533            const double size=min(min(xSize,ySize),zSize);
534    #pragma omp parallel for
535            for (index_t k = 0; k < getNumElements(); ++k) {
536                double* o = out.getSampleDataRW(k);
537                fill(o, o+numQuad, size);
538            }
539        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements
540                || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
541            out.requireWrite();
542            const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
543            const double xSize=getFirstCoordAndSpacing(0).second;
544            const double ySize=getFirstCoordAndSpacing(1).second;
545            const double zSize=getFirstCoordAndSpacing(2).second;
546    #pragma omp parallel
547            {
548                if (m_faceOffset[0] > -1) {
549                    const double size=min(ySize,zSize);
550    #pragma omp for nowait
551                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
552                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
553                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
554                            fill(o, o+numQuad, size);
555                        }
556                    }
557                }
558    
559                if (m_faceOffset[1] > -1) {
560                    const double size=min(ySize,zSize);
561    #pragma omp for nowait
562                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
563                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
564                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
565                            fill(o, o+numQuad, size);
566                        }
567                    }
568                }
569    
570                if (m_faceOffset[2] > -1) {
571                    const double size=min(xSize,zSize);
572    #pragma omp for nowait
573                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
574                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
575                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
576                            fill(o, o+numQuad, size);
577                        }
578                    }
579                }
580    
581                if (m_faceOffset[3] > -1) {
582                    const double size=min(xSize,zSize);
583    #pragma omp for nowait
584                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
585                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
586                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
587                            fill(o, o+numQuad, size);
588                        }
589                    }
590                }
591    
592                if (m_faceOffset[4] > -1) {
593                    const double size=min(xSize,ySize);
594    #pragma omp for nowait
595                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
596                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
597                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
598                            fill(o, o+numQuad, size);
599                        }
600                    }
601                }
602    
603                if (m_faceOffset[5] > -1) {
604                    const double size=min(xSize,ySize);
605    #pragma omp for nowait
606                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
607                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
608                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
609                            fill(o, o+numQuad, size);
610                        }
611                    }
612                }
613            } // end of parallel section
614    
615        } else {
616            stringstream msg;
617            msg << "setToSize() not implemented for "
618                << functionSpaceTypeAsString(out.getFunctionSpace().getTypeCode());
619            throw RipleyException(msg.str());
620        }
621  }  }
622    
623  Paso_SystemMatrixPattern* Brick::getPattern(bool reducedRowOrder,  Paso_SystemMatrixPattern* Brick::getPattern(bool reducedRowOrder,
624                                              bool reducedColOrder) const                                              bool reducedColOrder) const
625  {  {
626        /* FIXME: reduced
627      if (reducedRowOrder || reducedColOrder)      if (reducedRowOrder || reducedColOrder)
628          throw RipleyException("getPattern() not implemented for reduced order");          throw RipleyException("getPattern() not implemented for reduced order");
629        */
630      throw RipleyException("getPattern() not implemented");      return m_pattern;
631  }  }
632    
633  void Brick::Print_Mesh_Info(const bool full) const  void Brick::Print_Mesh_Info(const bool full) const
# Line 331  IndexVector Brick::getNumFacesPerBoundar Line 691  IndexVector Brick::getNumFacesPerBoundar
691      return ret;      return ret;
692  }  }
693    
694    IndexVector Brick::getNumSubdivisionsPerDim() const
695    {
696        IndexVector ret;
697        ret.push_back(m_NX);
698        ret.push_back(m_NY);
699        ret.push_back(m_NZ);
700        return ret;
701    }
702    
703  pair<double,double> Brick::getFirstCoordAndSpacing(dim_t dim) const  pair<double,double> Brick::getFirstCoordAndSpacing(dim_t dim) const
704  {  {
705      if (dim==0)      if (dim==0)
706          return pair<double,double>((m_l0*m_offset0)/m_gNE0, m_l0/m_gNE0);          return pair<double,double>(m_x0+(m_l0*m_offset0)/m_gNE0, m_l0/m_gNE0);
707      else if (dim==1)      else if (dim==1)
708          return pair<double,double>((m_l1*m_offset1)/m_gNE1, m_l1/m_gNE1);          return pair<double,double>(m_y0+(m_l1*m_offset1)/m_gNE1, m_l1/m_gNE1);
709      else if (dim==2)      else if (dim==2)
710          return pair<double,double>((m_l2*m_offset2)/m_gNE2, m_l2/m_gNE2);          return pair<double,double>(m_z0+(m_l2*m_offset2)/m_gNE2, m_l2/m_gNE2);
711    
712      throw RipleyException("getFirstCoordAndSpacing(): invalid argument");      throw RipleyException("getFirstCoordAndSpacing(): invalid argument");
713  }  }
714    
715    //protected
716    dim_t Brick::getNumDOF() const
717    {
718        return (m_gNE0+1)/m_NX*(m_gNE1+1)/m_NY*(m_gNE2+1)/m_NZ;
719    }
720    
721  //protected  //protected
722  dim_t Brick::getNumFaceElements() const  dim_t Brick::getNumFaceElements() const
723  {  {
724        const IndexVector faces = getNumFacesPerBoundary();
725      dim_t n=0;      dim_t n=0;
726      //left      for (size_t i=0; i<faces.size(); i++)
727      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;  
   
728      return n;      return n;
729  }  }
730    
# Line 397  void Brick::assembleCoordinates(escript: Line 755  void Brick::assembleCoordinates(escript:
755      }      }
756  }  }
757    
758    //protected
759    void Brick::assembleGradient(escript::Data& out, escript::Data& in) const
760    {
761        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
762        const double h0 = m_l0/m_gNE0;
763        const double h1 = m_l1/m_gNE1;
764        const double h2 = m_l1/m_gNE2;
765        const double C0 = .044658198738520451079;
766        const double C1 = .16666666666666666667;
767        const double C2 = .21132486540518711775;
768        const double C3 = .25;
769        const double C4 = .5;
770        const double C5 = .62200846792814621559;
771        const double C6 = .78867513459481288225;
772    
773        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {
774            out.requireWrite();
775    #pragma omp parallel for
776            for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
777                for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
778                    for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
779                        const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));
780                        const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
781                        const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
782                        const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
783                        const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
784                        const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
785                        const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
786                        const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));
787                        double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));
788                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
789                            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;
790                            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;
791                            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;
792                            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;
793                            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;
794                            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;
795                            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;
796                            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;
797                            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;
798                            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;
799                            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;
800                            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;
801                            o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
802                            o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V4;
803                            o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V8;
804                            o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
805                            o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V5;
806                            o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V9;
807                            o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
808                            o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V4;
809                            o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V10;
810                            o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
811                            o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V5;
812                            o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V11;
813                            o[INDEX3(i,0,4,numComp,3)] = V2;
814                            o[INDEX3(i,1,4,numComp,3)] = V6;
815                            o[INDEX3(i,2,4,numComp,3)] = V8;
816                            o[INDEX3(i,0,5,numComp,3)] = V2;
817                            o[INDEX3(i,1,5,numComp,3)] = V7;
818                            o[INDEX3(i,2,5,numComp,3)] = V9;
819                            o[INDEX3(i,0,6,numComp,3)] = V3;
820                            o[INDEX3(i,1,6,numComp,3)] = V6;
821                            o[INDEX3(i,2,6,numComp,3)] = V10;
822                            o[INDEX3(i,0,7,numComp,3)] = V3;
823                            o[INDEX3(i,1,7,numComp,3)] = V7;
824                            o[INDEX3(i,2,7,numComp,3)] = V11;
825                        } // end of component loop i
826                    } // end of k0 loop
827                } // end of k1 loop
828            } // end of k2 loop
829        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
830            out.requireWrite();
831    #pragma omp parallel for
832            for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
833                for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
834                    for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
835                        const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));
836                        const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
837                        const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
838                        const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
839                        const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));
840                        const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
841                        const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
842                        const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
843                        double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));
844                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
845                            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;
846                            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;
847                            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;
848                        } // end of component loop i
849                    } // end of k0 loop
850                } // end of k1 loop
851            } // end of k2 loop
852        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
853            out.requireWrite();
854    #pragma omp parallel
855            {
856                if (m_faceOffset[0] > -1) {
857    #pragma omp for nowait
858                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
859                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
860                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1));
861                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
862                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
863                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
864                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
865                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
866                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
867                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2, m_N0,m_N1));
868                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
869                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
870                                const double V0=((f_010[i]-f_000[i])*C6 + (f_011[i]-f_001[i])*C2) / h1;
871                                const double V1=((f_010[i]-f_000[i])*C2 + (f_011[i]-f_001[i])*C6) / h1;
872                                const double V2=((f_001[i]-f_000[i])*C6 + (f_010[i]-f_011[i])*C2) / h2;
873                                const double V3=((f_001[i]-f_000[i])*C2 + (f_011[i]-f_010[i])*C6) / h2;
874                                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;
875                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;
876                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
877                                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;
878                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;
879                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
880                                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;
881                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;
882                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
883                                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;
884                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;
885                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
886                            } // end of component loop i
887                        } // end of k1 loop
888                    } // end of k2 loop
889                } // end of face 0
890                if (m_faceOffset[1] > -1) {
891    #pragma omp for nowait
892                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
893                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
894                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2, m_N0,m_N1));
895                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
896                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
897                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
898                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
899                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
900                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
901                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1));
902                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
903                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
904                                const double V0=((f_110[i]-f_100[i])*C6 + (f_111[i]-f_101[i])*C2) / h1;
905                                const double V1=((f_110[i]-f_100[i])*C2 + (f_111[i]-f_101[i])*C6) / h1;
906                                const double V2=((f_101[i]-f_100[i])*C6 + (f_111[i]-f_110[i])*C2) / h2;
907                                const double V3=((f_101[i]-f_100[i])*C2 + (f_111[i]-f_110[i])*C6) / h2;
908                                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;
909                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;
910                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
911                                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;
912                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;
913                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
914                                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;
915                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;
916                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
917                                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;
918                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;
919                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
920                            } // end of component loop i
921                        } // end of k1 loop
922                    } // end of k2 loop
923                } // end of face 1
924                if (m_faceOffset[2] > -1) {
925    #pragma omp for nowait
926                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
927                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
928                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1));
929                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1));
930                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1));
931                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1));
932                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2+1, m_N0,m_N1));
933                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2, m_N0,m_N1));
934                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2+1, m_N0,m_N1));
935                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2, m_N0,m_N1));
936                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
937                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
938                                const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C6 + (f_101[i]-f_001[i])*C2) / h0;
939                                const double V1=((f_001[i]-f_000[i])*C6 + (f_101[i]-f_100[i])*C2) / h2;
940                                const double V2=((f_001[i]-f_000[i])*C2 + (f_101[i]-f_100[i])*C6) / h2;
941                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
942                                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;
943                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V1;
944                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
945                                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;
946                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V2;
947                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V0;
948                                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;
949                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V1;
950                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V0;
951                                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;
952                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V2;
953                            } // end of component loop i
954                        } // end of k0 loop
955                    } // end of k2 loop
956                } // end of face 2
957                if (m_faceOffset[3] > -1) {
958    #pragma omp for nowait
959                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
960                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
961                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));
962                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));
963                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));
964                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));
965                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1));
966                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1));
967                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1));
968                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1));
969                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
970                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
971                                const double V0=((f_110[i]-f_010[i])*C6 + (f_111[i]-f_011[i])*C2) / h0;
972                                const double V1=((f_110[i]-f_010[i])*C2 + (f_111[i]-f_011[i])*C6) / h0;
973                                const double V2=((f_011[i]-f_010[i])*C6 + (f_111[i]-f_110[i])*C2) / h2;
974                                const double V3=((f_011[i]-f_010[i])*C2 + (f_111[i]-f_110[i])*C6) / h2;
975                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
976                                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;
977                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
978                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
979                                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;
980                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
981                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
982                                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;
983                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
984                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
985                                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;
986                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
987                            } // end of component loop i
988                        } // end of k0 loop
989                    } // end of k2 loop
990                } // end of face 3
991                if (m_faceOffset[4] > -1) {
992    #pragma omp for nowait
993                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
994                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
995                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1));
996                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1));
997                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1));
998                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1));
999                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,1, m_N0,m_N1));
1000                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,1, m_N0,m_N1));
1001                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,1, m_N0,m_N1));
1002                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,1, m_N0,m_N1));
1003                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1004                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1005                                const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C6 + (f_110[i]-f_010[i])*C2) / h0;
1006                                const double V1=((f_100[i]-f_000[i])*C2 + (f_110[i]-f_010[i])*C6) / h0;
1007                                const double V2=((f_010[i]-f_000[i])*C6 + (f_110[i]-f_100[i])*C2) / h1;
1008                                const double V3=((f_010[i]-f_000[i])*C2 + (f_110[i]-f_100[i])*C6) / h1;
1009                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1010                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;
1011                                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;
1012                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1013                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;
1014                                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;
1015                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1016                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;
1017                                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;
1018                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1019                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;
1020                                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;
1021                            } // end of component loop i
1022                        } // end of k0 loop
1023                    } // end of k1 loop
1024                } // end of face 4
1025                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1026    #pragma omp for nowait
1027                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1028                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1029                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
1030                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
1031                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
1032                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
1033                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1));
1034                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1));
1035                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1));
1036                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1));
1037                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1038                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1039                                const double V0=((f_101[i]-f_001[i])*C6 + (f_111[i]-f_011[i])*C2) / h0;
1040                                const double V1=((f_101[i]-f_001[i])*C2 + (f_111[i]-f_011[i])*C6) / h0;
1041                                const double V2=((f_011[i]-f_001[i])*C6 + (f_111[i]-f_101[i])*C2) / h1;
1042                                const double V3=((f_011[i]-f_001[i])*C2 + (f_111[i]-f_101[i])*C6) / h1;
1043                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1044                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;
1045                                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;
1046                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1047                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;
1048                                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;
1049                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1050                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;
1051                                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;
1052                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1053                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;
1054                                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;
1055                            } // end of component loop i
1056                        } // end of k0 loop
1057                    } // end of k1 loop
1058                } // end of face 5
1059            } // end of parallel section
1060        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
1061            out.requireWrite();
1062    #pragma omp parallel
1063            {
1064                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1065    #pragma omp for nowait
1066                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1067                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1068                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1));
1069                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
1070                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
1071                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
1072                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2, m_N0,m_N1));
1073                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
1074                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
1075                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
1076                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1077                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1078                                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;
1079                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_011[i]-f_000[i]-f_001[i])*C4 / h1;
1080                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_011[i]-f_000[i]-f_010[i])*C4 / h2;
1081                            } // end of component loop i
1082                        } // end of k1 loop
1083                    } // end of k2 loop
1084                } // end of face 0
1085                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1086    #pragma omp for nowait
1087                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1088                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1089                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2, m_N0,m_N1));
1090                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
1091                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
1092                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
1093                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1));
1094                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
1095                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
1096                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
1097                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1098                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1099                                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;
1100                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_110[i]+f_111[i]-f_100[i]-f_101[i])*C4 / h1;
1101                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_101[i]+f_111[i]-f_100[i]-f_110[i])*C4 / h2;
1102                            } // end of component loop i
1103                        } // end of k1 loop
1104                    } // end of k2 loop
1105                } // end of face 1
1106                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1107    #pragma omp for nowait
1108                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1109                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1110                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1));
1111                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1));
1112                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1));
1113                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1));
1114                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2+1, m_N0,m_N1));
1115                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2, m_N0,m_N1));
1116                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2, m_N0,m_N1));
1117                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2+1, m_N0,m_N1));
1118                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1119                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1120                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_101[i]-f_000[i]-f_001[i])*C4 / h0;
1121                                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;
1122                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_101[i]-f_000[i]-f_100[i])*C4 / h2;
1123                            } // end of component loop i
1124                        } // end of k0 loop
1125                    } // end of k2 loop
1126                } // end of face 2
1127                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1128    #pragma omp for nowait
1129                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1130                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1131                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));
1132                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));
1133                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));
1134                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));
1135                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1));
1136                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1));
1137                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1));
1138                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1));
1139                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1140                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1141                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_110[i]+f_111[i]-f_010[i]-f_011[i])*C4 / h0;
1142                                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;
1143                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_011[i]+f_111[i]-f_010[i]-f_110[i])*C4 / h2;
1144                            } // end of component loop i
1145                        } // end of k0 loop
1146                    } // end of k2 loop
1147                } // end of face 3
1148                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1149    #pragma omp for nowait
1150                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1151                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1152                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1));
1153                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1));
1154                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1));
1155                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1));
1156                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,1, m_N0,m_N1));
1157                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,1, m_N0,m_N1));
1158                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,1, m_N0,m_N1));
1159                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,1, m_N0,m_N1));
1160                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1161                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1162                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_110[i]-f_000[i]-f_010[i])*C4 / h0;
1163                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_110[i]-f_000[i]-f_100[i])*C4 / h1;
1164                                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;
1165                            } // end of component loop i
1166                        } // end of k0 loop
1167                    } // end of k1 loop
1168                } // end of face 4
1169                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1170    #pragma omp for nowait
1171                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1172                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1173                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
1174                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
1175                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
1176                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
1177                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1));
1178                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1));
1179                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1));
1180                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1));
1181                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1182                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1183                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_101[i]+f_111[i]-f_001[i]-f_011[i])*C4 / h0;
1184                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_011[i]+f_111[i]-f_001[i]-f_101[i])*C4 / h1;
1185                                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;
1186                            } // end of component loop i
1187                        } // end of k0 loop
1188                    } // end of k1 loop
1189                } // end of face 5
1190            } // end of parallel section
1191        }
1192    }
1193    
1194    //protected
1195    void Brick::assembleIntegrate(vector<double>& integrals, escript::Data& arg) const
1196    {
1197        const dim_t numComp = arg.getDataPointSize();
1198        const double h0 = m_l0/m_gNE0;
1199        const double h1 = m_l1/m_gNE1;
1200        const double h2 = m_l2/m_gNE2;
1201        const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);
1202        const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);
1203        const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);
1204        if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {
1205            const double w_0 = h0*h1*h2/8.;
1206    #pragma omp parallel
1207            {
1208                vector<double> int_local(numComp, 0);
1209    #pragma omp for nowait
1210                for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1211                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1212                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1213                            const double* f = arg.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE0, m_NE1));
1214                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1215                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1216                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1217                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1218                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1219                                const double f_4 = f[INDEX2(i,4,numComp)];
1220                                const double f_5 = f[INDEX2(i,5,numComp)];
1221                                const double f_6 = f[INDEX2(i,6,numComp)];
1222                                const double f_7 = f[INDEX2(i,7,numComp)];
1223                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3+f_4+f_5+f_6+f_7)*w_0;
1224                            }  // end of component loop i
1225                        } // end of k0 loop
1226                    } // end of k1 loop
1227                } // end of k2 loop
1228    
1229    #pragma omp critical
1230                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1231                    integrals[i]+=int_local[i];
1232            } // end of parallel section
1233        } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
1234            const double w_0 = h0*h1*h2;
1235    #pragma omp parallel
1236            {
1237                vector<double> int_local(numComp, 0);
1238    #pragma omp for nowait
1239                for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1240                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1241                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1242                            const double* f = arg.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE0, m_NE1));
1243                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1244                                int_local[i]+=f[i]*w_0;
1245                            }  // end of component loop i
1246                        } // end of k0 loop
1247                    } // end of k1 loop
1248                } // end of k2 loop
1249    
1250    #pragma omp critical
1251                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1252                    integrals[i]+=int_local[i];
1253            } // end of parallel section
1254        } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
1255            const double w_0 = h1*h2/4.;
1256            const double w_1 = h0*h2/4.;
1257            const double w_2 = h0*h1/4.;
1258    #pragma omp parallel
1259            {
1260                vector<double> int_local(numComp, 0);
1261                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1262    #pragma omp for nowait
1263                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1264                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1265                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1266                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1267                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1268                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1269                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1270                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1271                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;
1272                            }  // end of component loop i
1273                        } // end of k1 loop
1274                    } // end of k2 loop
1275                }
1276    
1277                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1278    #pragma omp for nowait
1279                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1280                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1281                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1282                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1283                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1284                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1285                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1286                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1287                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;
1288                            }  // end of component loop i
1289                        } // end of k1 loop
1290                    } // end of k2 loop
1291                }
1292    
1293                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1294    #pragma omp for nowait
1295                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1296                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1297                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1298                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1299                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1300                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1301                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1302                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1303                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;
1304                            }  // end of component loop i
1305                        } // end of k1 loop
1306                    } // end of k2 loop
1307                }
1308    
1309                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1310    #pragma omp for nowait
1311                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1312                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1313                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1314                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1315                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1316                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1317                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1318                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1319                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;
1320                            }  // end of component loop i
1321                        } // end of k1 loop
1322                    } // end of k2 loop
1323                }
1324    
1325                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1326    #pragma omp for nowait
1327                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1328                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1329                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1330                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1331                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1332                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1333                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1334                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1335                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;
1336                            }  // end of component loop i
1337                        } // end of k1 loop
1338                    } // end of k2 loop
1339                }
1340    
1341                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1342    #pragma omp for nowait
1343                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1344                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1345                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1346                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1347                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1348                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1349                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1350                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1351                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;
1352                            }  // end of component loop i
1353                        } // end of k1 loop
1354                    } // end of k2 loop
1355                }
1356    
1357    #pragma omp critical
1358                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1359                    integrals[i]+=int_local[i];
1360            } // end of parallel section
1361    
1362        } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
1363            const double w_0 = h1*h2;
1364            const double w_1 = h0*h2;
1365            const double w_2 = h0*h1;
1366    #pragma omp parallel
1367            {
1368                vector<double> int_local(numComp, 0);
1369                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1370    #pragma omp for nowait
1371                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1372                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1373                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1374                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1375                                int_local[i]+=f[i]*w_0;
1376                            }  // end of component loop i
1377                        } // end of k1 loop
1378                    } // end of k2 loop
1379                }
1380    
1381                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1382    #pragma omp for nowait
1383                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1384                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1385                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1386                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1387                                int_local[i]+=f[i]*w_0;
1388                            }  // end of component loop i
1389                        } // end of k1 loop
1390                    } // end of k2 loop
1391                }
1392    
1393                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1394    #pragma omp for nowait
1395                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1396                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1397                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1398                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1399                                int_local[i]+=f[i]*w_1;
1400                            }  // end of component loop i
1401                        } // end of k1 loop
1402                    } // end of k2 loop
1403                }
1404    
1405                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1406    #pragma omp for nowait
1407                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1408                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1409                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1410                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1411                                int_local[i]+=f[i]*w_1;
1412                            }  // end of component loop i
1413                        } // end of k1 loop
1414                    } // end of k2 loop
1415                }
1416    
1417                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1418    #pragma omp for nowait
1419                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1420                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1421                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1422                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1423                                int_local[i]+=f[i]*w_2;
1424                            }  // end of component loop i
1425                        } // end of k1 loop
1426                    } // end of k2 loop
1427                }
1428    
1429                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1430    #pragma omp for nowait
1431                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1432                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1433                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1434                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1435                                int_local[i]+=f[i]*w_2;
1436                            }  // end of component loop i
1437                        } // end of k1 loop
1438                    } // end of k2 loop
1439                }
1440    
1441    #pragma omp critical
1442                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1443                    integrals[i]+=int_local[i];
1444            } // end of parallel section
1445    
1446        }
1447    }
1448    
1449    //protected
1450    dim_t Brick::insertNeighbourNodes(IndexVector& index, index_t node) const
1451    {
1452        const dim_t nDOF0 = (m_gNE0+1)/m_NX;
1453        const dim_t nDOF1 = (m_gNE1+1)/m_NY;
1454        const dim_t nDOF2 = (m_gNE2+1)/m_NZ;
1455        const int x=node%nDOF0;
1456        const int y=node%(nDOF0*nDOF1)/nDOF0;
1457        const int z=node/(nDOF0*nDOF1);
1458        int num=0;
1459        // loop through potential neighbours and add to index if positions are
1460        // within bounds
1461        for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
1462            for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
1463                for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
1464                    // skip node itself
1465                    if (i0==0 && i1==0 && i2==0)
1466                        continue;
1467                    // location of neighbour node
1468                    const int nx=x+i0;
1469                    const int ny=y+i1;
1470                    const int nz=z+i2;
1471                    if (nx>=0 && ny>=0 && nz>=0
1472                            && nx<nDOF0 && ny<nDOF1 && nz<nDOF2) {
1473                        index.push_back(nz*nDOF0*nDOF1+ny*nDOF0+nx);
1474                        num++;
1475                    }
1476                }
1477            }
1478        }
1479    
1480        return num;
1481    }
1482    
1483    //protected
1484    void Brick::nodesToDOF(escript::Data& out, escript::Data& in) const
1485    {
1486        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
1487        out.requireWrite();
1488    
1489        const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);
1490        const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);
1491        const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);
1492        const dim_t nDOF0 = (m_gNE0+1)/m_NX;
1493        const dim_t nDOF1 = (m_gNE1+1)/m_NY;
1494        const dim_t nDOF2 = (m_gNE2+1)/m_NZ;
1495    #pragma omp parallel for
1496        for (index_t i=0; i<nDOF2; i++) {
1497            for (index_t j=0; j<nDOF1; j++) {
1498                for (index_t k=0; k<nDOF0; k++) {
1499                    const index_t n=k+left+(j+bottom)*m_N0+(i+front)*m_N0*m_N1;
1500                    const double* src=in.getSampleDataRO(n);
1501                    copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(k+j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1));
1502                }
1503            }
1504        }
1505    }
1506    
1507    //protected
1508    void Brick::dofToNodes(escript::Data& out, escript::Data& in) const
1509    {
1510        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
1511        Paso_Coupler* coupler = Paso_Coupler_alloc(m_connector, numComp);
1512        in.requireWrite();
1513        Paso_Coupler_startCollect(coupler, in.getSampleDataRW(0));
1514    
1515        const dim_t numDOF = getNumDOF();
1516        out.requireWrite();
1517        const double* buffer = Paso_Coupler_finishCollect(coupler);
1518    
1519    #pragma omp parallel for
1520        for (index_t i=0; i<getNumNodes(); i++) {
1521            const double* src=(m_dofMap[i]<numDOF ?
1522                    in.getSampleDataRO(m_dofMap[i])
1523                    : &buffer[(m_dofMap[i]-numDOF)*numComp]);
1524            copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(i));
1525        }
1526    }
1527    
1528  //private  //private
1529  void Brick::populateSampleIds()  void Brick::populateSampleIds()
1530  {  {
1531      // 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
1532      // 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  
1533    
1534      // build node distribution vector first.      // build node distribution vector first.
     // m_nodeDistribution[i] is the first node id on rank i, that is  
1535      // rank i owns m_nodeDistribution[i+1]-nodeDistribution[i] nodes      // rank i owns m_nodeDistribution[i+1]-nodeDistribution[i] nodes
1536      m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);      m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);
1537      m_nodeDistribution[1]=getNumNodes();      const dim_t numDOF=getNumDOF();
1538      for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size-1; k++) {      for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size; k++) {
1539          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;  
1540      }      }
1541      m_nodeDistribution[m_mpiInfo->size]=getNumDataPointsGlobal();      m_nodeDistribution[m_mpiInfo->size]=getNumDataPointsGlobal();
   
1542      m_nodeId.resize(getNumNodes());      m_nodeId.resize(getNumNodes());
1543        m_dofId.resize(numDOF);
1544        m_elementId.resize(getNumElements());
1545        m_faceId.resize(getNumFaceElements());
1546    
1547    #pragma omp parallel
1548        {
1549    #pragma omp for nowait
1550            // nodes
1551            for (dim_t i2=0; i2<m_N2; i2++) {
1552                for (dim_t i1=0; i1<m_N1; i1++) {
1553                    for (dim_t i0=0; i0<m_N0; i0++) {
1554                        m_nodeId[i0+i1*m_N0+i2*m_N0*m_N1] =
1555                            (m_offset2+i2)*(m_gNE0+1)*(m_gNE1+1)
1556                            +(m_offset1+i1)*(m_gNE0+1)
1557                            +m_offset0+i0;
1558                    }
1559                }
1560            }
1561    
1562      // the bottom, left and front planes are not owned by this rank so the          // degrees of freedom
1563      // identifiers need to be computed accordingly  #pragma omp for nowait
1564            for (dim_t k=0; k<numDOF; k++)
1565                m_dofId[k] = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank]+k;
1566    
1567            // elements
1568    #pragma omp for nowait
1569            for (dim_t i2=0; i2<m_NE2; i2++) {
1570                for (dim_t i1=0; i1<m_NE1; i1++) {
1571                    for (dim_t i0=0; i0<m_NE0; i0++) {
1572                        m_elementId[i0+i1*m_NE0+i2*m_NE0*m_NE1] =
1573                            (m_offset2+i2)*m_gNE0*m_gNE1
1574                            +(m_offset1+i1)*m_gNE0
1575                            +m_offset0+i0;
1576                    }
1577                }
1578            }
1579    
1580            // face elements
1581    #pragma omp for
1582            for (dim_t k=0; k<getNumFaceElements(); k++)
1583                m_faceId[k]=k;
1584        } // end parallel section
1585    
1586        m_nodeTags.assign(getNumNodes(), 0);
1587        updateTagsInUse(Nodes);
1588    
1589        m_elementTags.assign(getNumElements(), 0);
1590        updateTagsInUse(Elements);
1591    
1592        // generate face offset vector and set face tags
1593        const IndexVector facesPerEdge = getNumFacesPerBoundary();
1594        const index_t LEFT=1, RIGHT=2, BOTTOM=10, TOP=20, FRONT=100, BACK=200;
1595        const index_t faceTag[] = { LEFT, RIGHT, BOTTOM, TOP, FRONT, BACK };
1596        m_faceOffset.assign(facesPerEdge.size(), -1);
1597        m_faceTags.clear();
1598        index_t offset=0;
1599        for (size_t i=0; i<facesPerEdge.size(); i++) {
1600            if (facesPerEdge[i]>0) {
1601                m_faceOffset[i]=offset;
1602                offset+=facesPerEdge[i];
1603                m_faceTags.insert(m_faceTags.end(), facesPerEdge[i], faceTag[i]);
1604            }
1605        }
1606        setTagMap("left", LEFT);
1607        setTagMap("right", RIGHT);
1608        setTagMap("bottom", BOTTOM);
1609        setTagMap("top", TOP);
1610        setTagMap("front", FRONT);
1611        setTagMap("back", BACK);
1612        updateTagsInUse(FaceElements);
1613    }
1614    
1615    //private
1616    void Brick::createPattern()
1617    {
1618        const dim_t nDOF0 = (m_gNE0+1)/m_NX;
1619        const dim_t nDOF1 = (m_gNE1+1)/m_NY;
1620        const dim_t nDOF2 = (m_gNE2+1)/m_NZ;
1621      const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);      const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);
1622      const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);      const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);
1623      const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);      const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);
1624    
1625      // case 1: all nodes on left plane are owned by rank on the left      // populate node->DOF mapping with own degrees of freedom.
1626      if (left>0) {      // The rest is assigned in the loop further down
1627          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);  
1628  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel for
1629          for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      for (index_t i=front; i<front+nDOF2; i++) {
1630              for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {          for (index_t j=bottom; j<bottom+nDOF1; j++) {
1631                  m_nodeId[i1*m_N0+i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]              for (index_t k=left; k<left+nDOF0; k++) {
1632                      + (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;  
1633              }              }
1634          }          }
1635      }      }
1636      // case 2: all nodes on bottom plane are owned by rank below  
1637      if (bottom>0) {      // build list of shared components and neighbours by looping through
1638          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX;      // all potential neighbouring ranks and checking if positions are
1639          const index_t bottomN0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);      // within bounds
1640          const index_t bottomN1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);      const dim_t numDOF=nDOF0*nDOF1*nDOF2;
1641  #pragma omp parallel for      vector<IndexVector> colIndices(numDOF); // for the couple blocks
1642          for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      RankVector neighbour;
1643              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {      IndexVector offsetInShared(1,0);
1644                  m_nodeId[i0+i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]      IndexVector sendShared, recvShared;
1645                      + bottomN0*(bottomN1-1)      int numShared=0;
1646                      + (i2-front)*bottomN0*bottomN1 + i0-left;      const int x=m_mpiInfo->rank%m_NX;
1647        const int y=m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX;
1648        const int z=m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY);
1649        for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
1650            for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
1651                for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
1652                    // skip this rank
1653                    if (i0==0 && i1==0 && i2==0)
1654                        continue;
1655                    // location of neighbour rank
1656                    const int nx=x+i0;
1657                    const int ny=y+i1;
1658                    const int nz=z+i2;
1659                    if (nx>=0 && ny>=0 && nz>=0 && nx<m_NX && ny<m_NY && nz<m_NZ) {
1660                        neighbour.push_back(nz*m_NX*m_NY+ny*m_NX+nx);
1661                        if (i0==0 && i1==0) {
1662                            // sharing front or back plane
1663                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0*nDOF1);
1664                            for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++) {
1665                                const int firstDOF=(i2==-1 ? i*nDOF0
1666                                        : i*nDOF0 + nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1));
1667                                const int firstNode=(i2==-1 ? left+(i+bottom)*m_N0
1668                                        : left+(i+bottom)*m_N0+m_N0*m_N1*(m_N2-1));
1669                                for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {
1670                                    sendShared.push_back(firstDOF+j);
1671                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1672                                    if (j>0) {
1673                                        if (i>0)
1674                                            colIndices[firstDOF+j-1-nDOF0].push_back(numShared);
1675                                        colIndices[firstDOF+j-1].push_back(numShared);
1676                                        if (i<nDOF1-1)
1677                                            colIndices[firstDOF+j-1+nDOF0].push_back(numShared);
1678                                    }
1679                                    if (i>0)
1680                                        colIndices[firstDOF+j-nDOF0].push_back(numShared);
1681                                    colIndices[firstDOF+j].push_back(numShared);
1682                                    if (i<nDOF1-1)
1683                                        colIndices[firstDOF+j+nDOF0].push_back(numShared);
1684                                    if (j<nDOF0-1) {
1685                                        if (i>0)
1686                                            colIndices[firstDOF+j+1-nDOF0].push_back(numShared);
1687                                        colIndices[firstDOF+j+1].push_back(numShared);
1688                                        if (i<nDOF1-1)
1689                                            colIndices[firstDOF+j+1+nDOF0].push_back(numShared);
1690                                    }
1691                                    m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;
1692                                }
1693                            }
1694                        } else if (i0==0 && i2==0) {
1695                            // sharing top or bottom plane
1696                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0*nDOF2);
1697                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
1698                                const int firstDOF=(i1==-1 ? i*nDOF0*nDOF1
1699                                        : nDOF0*((i+1)*nDOF1-1));
1700                                const int firstNode=(i1==-1 ?
1701                                        left+(i+front)*m_N0*m_N1
1702                                        : left+m_N0*((i+1+front)*m_N1-1));
1703                                for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {
1704                                    sendShared.push_back(firstDOF+j);
1705                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1706                                    if (j>0) {
1707                                        if (i>0)
1708                                            colIndices[firstDOF+j-1-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1709                                        colIndices[firstDOF+j-1].push_back(numShared);
1710                                        if (i<nDOF2-1)
1711                                            colIndices[firstDOF+j-1+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1712                                    }
1713                                    if (i>0)
1714                                        colIndices[firstDOF+j-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1715                                    colIndices[firstDOF+j].push_back(numShared);
1716                                    if (i<nDOF2-1)
1717                                        colIndices[firstDOF+j+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1718                                    if (j<nDOF0-1) {
1719                                        if (i>0)
1720                                            colIndices[firstDOF+j+1-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1721                                        colIndices[firstDOF+j+1].push_back(numShared);
1722                                        if (i<nDOF2-1)
1723                                            colIndices[firstDOF+j+1+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1724                                    }
1725                                    m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;
1726                                }
1727                            }
1728                        } else if (i1==0 && i2==0) {
1729                            // sharing left or right plane
1730                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1*nDOF2);
1731                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
1732                                const int firstDOF=(i0==-1 ? i*nDOF0*nDOF1
1733                                        : nDOF0*(1+i*nDOF1)-1);
1734                                const int firstNode=(i0==-1 ?
1735                                        (bottom+(i+front)*m_N1)*m_N0
1736                                        : (bottom+1+(i+front)*m_N1)*m_N0-1);
1737                                for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++, numShared++) {
1738                                    sendShared.push_back(firstDOF+j*nDOF0);
1739                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1740                                    if (j>0) {
1741                                        if (i>0)
1742                                            colIndices[firstDOF+(j-1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1743                                        colIndices[firstDOF+(j-1)*nDOF0].push_back(numShared);
1744                                        if (i<nDOF2-1)
1745                                            colIndices[firstDOF+(j-1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1746                                    }
1747                                    if (i>0)
1748                                        colIndices[firstDOF+j*nDOF0-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1749                                    colIndices[firstDOF+j*nDOF0].push_back(numShared);
1750                                    if (i<nDOF2-1)
1751                                        colIndices[firstDOF+j*nDOF0+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1752                                    if (j<nDOF1-1) {
1753                                        if (i>0)
1754                                            colIndices[firstDOF+(j+1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1755                                        colIndices[firstDOF+(j+1)*nDOF0].push_back(numShared);
1756                                        if (i<nDOF2-1)
1757                                            colIndices[firstDOF+(j+1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1758                                    }
1759                                    m_dofMap[firstNode+j*m_N0]=numDOF+numShared;
1760                                }
1761                            }
1762                        } else if (i0==0) {
1763                            // sharing an edge in x direction
1764                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0);
1765                            const int firstDOF=(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)
1766                                               +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
1767                            const int firstNode=(i1+1)/2*m_N0*(m_N1-1)
1768                                                +(i2+1)/2*m_N0*m_N1*(m_N2-1);
1769                            for (dim_t i=0; i<nDOF0; i++, numShared++) {
1770                                sendShared.push_back(firstDOF+i);
1771                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1772                                if (i>0)
1773                                    colIndices[firstDOF+i-1].push_back(numShared);
1774                                colIndices[firstDOF+i].push_back(numShared);
1775                                if (i<nDOF0-1)
1776                                    colIndices[firstDOF+i+1].push_back(numShared);
1777                                m_dofMap[firstNode+i]=numDOF+numShared;
1778                            }
1779                        } else if (i1==0) {
1780                            // sharing an edge in y direction
1781                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1);
1782                            const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
1783                                               +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
1784                            const int firstNode=(i0+1)/2*(m_N0-1)
1785                                                +(i2+1)/2*m_N0*m_N1*(m_N2-1);
1786                            for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++, numShared++) {
1787                                sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0);
1788                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1789                                if (i>0)
1790                                    colIndices[firstDOF+(i-1)*nDOF0].push_back(numShared);
1791                                colIndices[firstDOF+i*nDOF0].push_back(numShared);
1792                                if (i<nDOF1-1)
1793                                    colIndices[firstDOF+(i+1)*nDOF0].push_back(numShared);
1794                                m_dofMap[firstNode+i*m_N0]=numDOF+numShared;
1795                            }
1796                        } else if (i2==0) {
1797                            // sharing an edge in z direction
1798                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF2);
1799                            const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
1800                                               +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1);
1801                            const int firstNode=(i0+1)/2*(m_N0-1)
1802                                                +(i1+1)/2*m_N0*(m_N1-1);
1803                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++, numShared++) {
1804                                sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0*nDOF1);
1805                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1806                                if (i>0)
1807                                    colIndices[firstDOF+(i-1)*nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1808                                colIndices[firstDOF+i*nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1809                                if (i<nDOF2-1)
1810                                    colIndices[firstDOF+(i+1)*nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
1811                                m_dofMap[firstNode+i*m_N0*m_N1]=numDOF+numShared;
1812                            }
1813                        } else {
1814                            // sharing a node
1815                            const int dof=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
1816                                          +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)
1817                                          +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
1818                            const int node=(i0+1)/2*(m_N0-1)
1819                                           +(i1+1)/2*m_N0*(m_N1-1)
1820                                           +(i2+1)/2*m_N0*m_N1*(m_N2-1);
1821                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+1);
1822                            sendShared.push_back(dof);
1823                            recvShared.push_back(numDOF+numShared);
1824                            colIndices[dof].push_back(numShared);
1825                            m_dofMap[node]=numDOF+numShared;
1826                            ++numShared;
1827                        }
1828                    }
1829              }              }
1830          }          }
1831      }      }
1832      // case 3: all nodes on front plane are owned by rank in front  
1833      if (front>0) {      // create connector
1834          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*m_NY;      Paso_SharedComponents *snd_shcomp = Paso_SharedComponents_alloc(
1835          const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);              numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &sendShared[0],
1836          const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);              &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo);
1837          const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY)==0 ? m_N2 : m_N2-1);      Paso_SharedComponents *rcv_shcomp = Paso_SharedComponents_alloc(
1838  #pragma omp parallel for              numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &recvShared[0],
1839          for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {              &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo);
1840              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {      m_connector = Paso_Connector_alloc(snd_shcomp, rcv_shcomp);
1841                  m_nodeId[i0+i1*m_N0]=m_nodeDistribution[neighbour]      Paso_SharedComponents_free(snd_shcomp);
1842                      + N0*N1*(N2-1)+(i1-bottom)*N0 + i0-left;      Paso_SharedComponents_free(rcv_shcomp);
1843              }  
1844          }      // create main and couple blocks
1845        Paso_Pattern *mainPattern = createMainPattern();
1846        Paso_Pattern *colPattern, *rowPattern;
1847        createCouplePatterns(colIndices, numShared, &colPattern, &rowPattern);
1848    
1849        // allocate paso distribution
1850        Paso_Distribution* distribution = Paso_Distribution_alloc(m_mpiInfo,
1851                const_cast<index_t*>(&m_nodeDistribution[0]), 1, 0);
1852    
1853        // finally create the system matrix
1854        m_pattern = Paso_SystemMatrixPattern_alloc(MATRIX_FORMAT_DEFAULT,
1855                distribution, distribution, mainPattern, colPattern, rowPattern,
1856                m_connector, m_connector);
1857    
1858        Paso_Distribution_free(distribution);
1859    
1860        // useful debug output
1861        /*
1862        cout << "--- rcv_shcomp ---" << endl;
1863        cout << "numDOF=" << numDOF << ", numNeighbors=" << neighbour.size() << endl;
1864        for (size_t i=0; i<neighbour.size(); i++) {
1865            cout << "neighbor[" << i << "]=" << neighbour[i]
1866                << " offsetInShared[" << i+1 << "]=" << offsetInShared[i+1] << endl;
1867      }      }
1868      // case 4: nodes on front bottom edge are owned by the corresponding rank      for (size_t i=0; i<recvShared.size(); i++) {
1869      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;  
         }  
1870      }      }
1871      // case 5: nodes on left bottom edge are owned by the corresponding rank      cout << "--- snd_shcomp ---" << endl;
1872      if (left>0 && bottom>0) {      for (size_t i=0; i<sendShared.size(); i++) {
1873          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;  
         }  
1874      }      }
1875      // case 6: nodes on left front edge are owned by the corresponding rank      cout << "--- dofMap ---" << endl;
1876      if (left>0 && front>0) {      for (size_t i=0; i<m_dofMap.size(); i++) {
1877          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*m_NY-1;          cout << "m_dofMap[" << i << "]=" << m_dofMap[i] << endl;
1878          const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);      }
1879          const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);      cout << "--- colIndices ---" << endl;
1880          const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY)==0 ? m_N2 : m_N2-1);      for (size_t i=0; i<colIndices.size(); i++) {
1881  #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;  
1882      }      }
1883        */
1884    
1885      // the rest of the id's are contiguous      /*
1886      const index_t firstId=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank];      cout << "--- main_pattern ---" << endl;
1887  #pragma omp parallel for      cout << "M=" << mainPattern->numOutput << ", N=" << mainPattern->numInput << endl;
1888      for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      for (size_t i=0; i<mainPattern->numOutput+1; i++) {
1889          for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {          cout << "ptr[" << i << "]=" << mainPattern->ptr[i] << endl;
1890              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {      }
1891                  m_nodeId[i0+i1*m_N0+i2*m_N0*m_N1] = firstId+i0-left      for (size_t i=0; i<mainPattern->ptr[mainPattern->numOutput]; i++) {
1892                      +(i1-bottom)*(m_N0-left)          cout << "index[" << i << "]=" << mainPattern->index[i] << endl;
1893                      +(i2-front)*(m_N0-left)*(m_N1-bottom);      }
1894        */
1895    
1896        /*
1897        cout << "--- colCouple_pattern ---" << endl;
1898        cout << "M=" << colPattern->numOutput << ", N=" << colPattern->numInput << endl;
1899        for (size_t i=0; i<colPattern->numOutput+1; i++) {
1900            cout << "ptr[" << i << "]=" << colPattern->ptr[i] << endl;
1901        }
1902        for (size_t i=0; i<colPattern->ptr[colPattern->numOutput]; i++) {
1903            cout << "index[" << i << "]=" << colPattern->index[i] << endl;
1904        }
1905        */
1906    
1907        /*
1908        cout << "--- rowCouple_pattern ---" << endl;
1909        cout << "M=" << rowPattern->numOutput << ", N=" << rowPattern->numInput << endl;
1910        for (size_t i=0; i<rowPattern->numOutput+1; i++) {
1911            cout << "ptr[" << i << "]=" << rowPattern->ptr[i] << endl;
1912        }
1913        for (size_t i=0; i<rowPattern->ptr[rowPattern->numOutput]; i++) {
1914            cout << "index[" << i << "]=" << rowPattern->index[i] << endl;
1915        }
1916        */
1917    
1918        Paso_Pattern_free(mainPattern);
1919        Paso_Pattern_free(colPattern);
1920        Paso_Pattern_free(rowPattern);
1921    }
1922    
1923    //private
1924    void Brick::addToMatrixAndRHS(Paso_SystemMatrix* S, escript::Data& F,
1925             const vector<double>& EM_S, const vector<double>& EM_F, bool addS,
1926             bool addF, index_t firstNode, dim_t nEq, dim_t nComp) const
1927    {
1928        IndexVector rowIndex;
1929        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode]);
1930        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+1]);
1931        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0]);
1932        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0+1]);
1933        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0*m_N1]);
1934        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0*m_N1+1]);
1935        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0*(m_N1+1)]);
1936        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0*(m_N1+1)+1]);
1937        if (addF) {
1938            double *F_p=F.getSampleDataRW(0);
1939            for (index_t i=0; i<rowIndex.size(); i++) {
1940                if (rowIndex[i]<getNumDOF()) {
1941                    for (index_t eq=0; eq<nEq; eq++) {
1942                        F_p[INDEX2(eq, rowIndex[i], nEq)]+=EM_F[INDEX2(eq,i,nEq)];
1943                    }
1944              }              }
1945          }          }
1946      }      }
1947        if (addS) {
1948            addToSystemMatrix(S, rowIndex, nEq, rowIndex, nComp, EM_S);
1949        }
1950    }
1951    
1952      // elements  //protected
1953      m_elementId.resize(getNumElements());  void Brick::interpolateNodesOnElements(escript::Data& out, escript::Data& in,
1954                                           bool reduced) const
1955    {
1956        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
1957        if (reduced) {
1958            out.requireWrite();
1959            const double c0 = .125;
1960    #pragma omp parallel for
1961            for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1962                for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1963                    for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1964                        const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));
1965                        const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
1966                        const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
1967                        const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
1968                        const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));
1969                        const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
1970                        const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
1971                        const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
1972                        double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));
1973                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1974                            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]);
1975                        } // end of component loop i
1976                    } // end of k0 loop
1977                } // end of k1 loop
1978            } // end of k2 loop
1979        } else {
1980            out.requireWrite();
1981            const double c0 = .0094373878376559314545;
1982            const double c1 = .035220810900864519624;
1983            const double c2 = .13144585576580214704;
1984            const double c3 = .49056261216234406855;
1985  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel for
1986      for (dim_t k=0; k<getNumElements(); k++) {          for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1987          m_elementId[k]=k;              for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1988                    for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1989                        const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));
1990                        const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
1991                        const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
1992                        const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
1993                        const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
1994                        const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
1995                        const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));
1996                        const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
1997                        double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));
1998                        for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1999                            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]);
2000                            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]);
2001                            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]);
2002                            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]);
2003                            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]);
2004                            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]);
2005                            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]);
2006                            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]);
2007                        } // end of component loop i
2008                    } // end of k0 loop
2009                } // end of k1 loop
2010            } // end of k2 loop
2011      }      }
2012    }
2013    
2014      // face elements  //protected
2015      m_faceId.resize(getNumFaceElements());  void Brick::interpolateNodesOnFaces(escript::Data& out, escript::Data& in,
2016  #pragma omp parallel for                                      bool reduced) const
2017      for (dim_t k=0; k<getNumFaceElements(); k++) {  {
2018          m_faceId[k]=k;      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2019        if (reduced) {
2020            out.requireWrite();
2021            const double c0 = .25;
2022    #pragma omp parallel
2023            {
2024                if (m_faceOffset[0] > -1) {
2025    #pragma omp for nowait
2026                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2027                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2028                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
2029                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
2030                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
2031                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1));
2032                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
2033                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2034                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_000[i] + f_001[i] + f_010[i] + f_011[i]);
2035                            } // end of component loop i
2036                        } // end of k1 loop
2037                    } // end of k2 loop
2038                } // end of face 0
2039                if (m_faceOffset[1] > -1) {
2040    #pragma omp for nowait
2041                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2042                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2043                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
2044                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1));
2045                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
2046                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
2047                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
2048                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2049                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_100[i] + f_101[i] + f_110[i] + f_111[i]);
2050                            } // end of component loop i
2051                        } // end of k1 loop
2052                    } // end of k2 loop
2053                } // end of face 1
2054                if (m_faceOffset[2] > -1) {
2055    #pragma omp for nowait
2056                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2057                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2058                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1));
2059                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1));
2060                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1));
2061                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1));
2062                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
2063                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2064                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_000[i] + f_001[i] + f_100[i] + f_101[i]);
2065                            } // end of component loop i
2066                        } // end of k0 loop
2067                    } // end of k2 loop
2068                } // end of face 2
2069                if (m_faceOffset[3] > -1) {
2070    #pragma omp for nowait
2071                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2072                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2073                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));
2074                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));
2075                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));
2076                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));
2077                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
2078                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2079                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_010[i] + f_011[i] + f_110[i] + f_111[i]);
2080                            } // end of component loop i
2081                        } // end of k0 loop
2082                    } // end of k2 loop
2083                } // end of face 3
2084                if (m_faceOffset[4] > -1) {
2085    #pragma omp for nowait
2086                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2087                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2088                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1));
2089                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1));
2090                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1));
2091                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1));
2092                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
2093                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2094                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_000[i] + f_010[i] + f_100[i] + f_110[i]);
2095                            } // end of component loop i
2096                        } // end of k0 loop
2097                    } // end of k1 loop
2098                } // end of face 4
2099                if (m_faceOffset[5] > -1) {
2100    #pragma omp for nowait
2101                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2102                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2103                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
2104                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
2105                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
2106                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
2107                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
2108                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2109                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_001[i] + f_011[i] + f_101[i] + f_111[i]);
2110                            } // end of component loop i
2111                        } // end of k0 loop
2112                    } // end of k1 loop
2113                } // end of face 5
2114            } // end of parallel section
2115        } else {
2116            out.requireWrite();
2117            const double c0 = 0.044658198738520451079;
2118            const double c1 = 0.16666666666666666667;
2119            const double c2 = 0.62200846792814621559;
2120    #pragma omp parallel
2121            {
2122                if (m_faceOffset[0] > -1) {
2123    #pragma omp for nowait
2124                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2125                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2126                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1));
2127                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
2128                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
2129                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
2130                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
2131                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2132                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_000[i]*c2 + f_011[i]*c0 + c1*(f_001[i] + f_010[i]);
2133                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_001[i]*c0 + f_010[i]*c2 + c1*(f_000[i] + f_011[i]);
2134                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_001[i]*c2 + f_010[i]*c0 + c1*(f_000[i] + f_011[i]);
2135                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_000[i]*c0 + f_011[i]*c2 + c1*(f_001[i] + f_010[i]);
2136                            } // end of component loop i
2137                        } // end of k1 loop
2138                    } // end of k2 loop
2139                } // end of face 0
2140                if (m_faceOffset[1] > -1) {
2141    #pragma omp for nowait
2142                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2143                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2144                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));
2145                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1));
2146                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));
2147                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));
2148                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
2149                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2150                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_100[i]*c2 + f_111[i]*c0 + c1*(f_101[i] + f_110[i]);
2151                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_101[i]*c0 + f_110[i]*c2 + c1*(f_100[i] + f_111[i]);
2152                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_101[i]*c2 + f_110[i]*c0 + c1*(f_100[i] + f_111[i]);
2153                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_100[i]*c0 + f_111[i]*c2 + c1*(f_101[i] + f_110[i]);
2154                            } // end of component loop i
2155                        } // end of k1 loop
2156                    } // end of k2 loop
2157                } // end of face 1
2158                if (m_faceOffset[2] > -1) {
2159    #pragma omp for nowait
2160                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2161                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2162                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1));
2163                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1));
2164                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1));
2165                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1));
2166                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
2167                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2168                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_000[i]*c2 + f_101[i]*c0 + c1*(f_001[i] + f_100[i]);
2169                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_001[i]*c0 + f_100[i]*c2 + c1*(f_000[i] + f_101[i]);
2170                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_001[i]*c2 + f_100[i]*c0 + c1*(f_000[i] + f_101[i]);
2171                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_000[i]*c0 + f_101[i]*c2 + c1*(f_001[i] + f_100[i]);
2172                            } // end of component loop i
2173                        } // end of k0 loop
2174                    } // end of k2 loop
2175                } // end of face 2
2176                if (m_faceOffset[3] > -1) {
2177    #pragma omp for nowait
2178                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2179                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2180                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));
2181                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));
2182                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));
2183                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));
2184                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
2185                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2186                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_010[i]*c2 + f_111[i]*c0 + c1*(f_011[i] + f_110[i]);
2187                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_011[i]*c0 + f_110[i]*c2 + c1*(f_010[i] + f_111[i]);
2188                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_011[i]*c2 + f_110[i]*c0 + c1*(f_010[i] + f_111[i]);
2189                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_010[i]*c0 + f_111[i]*c2 + c1*(f_011[i] + f_110[i]);
2190                            } // end of component loop i
2191                        } // end of k0 loop
2192                    } // end of k2 loop
2193                } // end of face 3
2194                if (m_faceOffset[4] > -1) {
2195    #pragma omp for nowait
2196                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2197                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2198                            const double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1));
2199                            const double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1));
2200                            const double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1));
2201                            const double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1));
2202                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
2203                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2204                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_000[i]*c2 + f_110[i]*c0 + c1*(f_010[i] + f_100[i]);
2205                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_010[i]*c0 + f_100[i]*c2 + c1*(f_000[i] + f_110[i]);
2206                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_010[i]*c2 + f_100[i]*c0 + c1*(f_000[i] + f_110[i]);
2207                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_000[i]*c0 + f_110[i]*c2 + c1*(f_010[i] + f_100[i]);
2208                            } // end of component loop i
2209                        } // end of k0 loop
2210                    } // end of k1 loop
2211                } // end of face 4
2212                if (m_faceOffset[5] > -1) {
2213    #pragma omp for nowait
2214                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2215                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2216                            const double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
2217                            const double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
2218                            const double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
2219                            const double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));
2220                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
2221                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2222                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_001[i]*c2 + f_111[i]*c0 + c1*(f_011[i] + f_101[i]);
2223                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_011[i]*c0 + f_101[i]*c2 + c1*(f_001[i] + f_111[i]);
2224                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_011[i]*c2 + f_101[i]*c0 + c1*(f_001[i] + f_111[i]);
2225                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_001[i]*c0 + f_111[i]*c2 + c1*(f_011[i] + f_101[i]);
2226                            } // end of component loop i
2227                        } // end of k0 loop
2228                    } // end of k1 loop
2229                } // end of face 5
2230            } // end of parallel section
2231        }
2232    }
2233    
2234    //protected
2235    void Brick::assemblePDESingle(Paso_SystemMatrix* mat, escript::Data& rhs,
2236            const escript::Data& A, const escript::Data& B,
2237            const escript::Data& C, const escript::Data& D,
2238            const escript::Data& X, const escript::Data& Y) const
2239    {
2240        const double h0 = m_l0/m_gNE0;
2241        const double h1 = m_l1/m_gNE1;
2242        const double h2 = m_l2/m_gNE2;
2243        const double w0 = 0.0009303791403858427308*h1*h2/h0;
2244        const double w1 = 0.0009303791403858427308*h2;
2245        const double w2 = -0.00024929433932114870101*h1;
2246        const double w3 = 0.0009303791403858427308*h0*h2/h1;
2247        const double w4 = -0.00024929433932114870101*h0;
2248        const double w5 = 0.0009303791403858427308*h1;
2249        const double w6 = 0.0009303791403858427308*h0;
2250        const double w7 = -0.00024929433932114870101*h0*h1/h2;
2251        const double w8 = 0.0034722222222222222222*h2;
2252        const double w9 = -0.0009303791403858427308*h1;
2253        const double w10 = 0.012958509748503046158*h0*h2/h1;
2254        const double w11 = -0.0034722222222222222222*h0;
2255        const double w12 = 0.0034722222222222222222*h1;
2256        const double w13 = 0.012958509748503046158*h0;
2257        const double w14 = -0.0034722222222222222222*h0*h1/h2;
2258        const double w15 = 0.012958509748503046158*h1*h2/h0;
2259        const double w16 = -0.0034722222222222222222*h1;
2260        const double w17 = -0.0009303791403858427308*h0;
2261        const double w18 = 0.012958509748503046158*h1;
2262        const double w19 = 0.0034722222222222222222*h0;
2263        const double w20 = 0.012958509748503046158*h2;
2264        const double w21 = -0.012958509748503046158*h1;
2265        const double w22 = -0.012958509748503046158*h0;
2266        const double w23 = 0.04836181677178996241*h1;
2267        const double w24 = 0.04836181677178996241*h0;
2268        const double w25 = -0.04836181677178996241*h0*h1/h2;
2269        const double w26 = 0.00024929433932114870101*h1;
2270        const double w27 = 0.00024929433932114870101*h0;
2271        const double w28 = -0.04836181677178996241*h1;
2272        const double w29 = -0.04836181677178996241*h0;
2273        const double w30 = -0.0009303791403858427308*h1*h2/h0;
2274        const double w31 = -0.0009303791403858427308*h2;
2275        const double w32 = -0.0009303791403858427308*h0*h2/h1;
2276        const double w33 = 0.0034722222222222222222*h0*h1/h2;
2277        const double w34 = -0.0034722222222222222222*h2;
2278        const double w35 = -0.00024929433932114870101*h2;
2279        const double w36 = -0.012958509748503046158*h1*h2/h0;
2280        const double w37 = -0.012958509748503046158*h2;
2281        const double w38 = -0.012958509748503046158*h0*h2/h1;
2282        const double w39 = -0.04836181677178996241*h2;
2283        const double w40 = -0.0034722222222222222222*h0*h2/h1;
2284        const double w41 = 0.0009303791403858427308*h0*h1/h2;
2285        const double w42 = 0.04836181677178996241*h2;
2286        const double w43 = -0.04836181677178996241*h0*h2/h1;
2287        const double w44 = 0.012958509748503046158*h0*h1/h2;
2288        const double w45 = -0.00024929433932114870101*h0*h2/h1;
2289        const double w46 = 0.00024929433932114870101*h2;
2290        const double w47 = -0.0034722222222222222222*h1*h2/h0;
2291        const double w48 = -0.00024929433932114870101*h1*h2/h0;
2292        const double w49 = -0.04836181677178996241*h1*h2/h0;
2293        const double w50 = 0.0034722222222222222222*h0*h2/h1;
2294        const double w51 = -0.0009303791403858427308*h0*h1/h2;
2295        const double w52 = -0.012958509748503046158*h0*h1/h2;
2296        const double w53 = 0.0034722222222222222222*h1*h2/h0;
2297        const double w54 = 0.00024929433932114870101*h0*h1/h2;
2298        const double w55 = 0.04836181677178996241*h0*h2/h1;
2299        const double w56 = 0.04836181677178996241*h1*h2/h0;
2300        const double w57 = 0.04836181677178996241*h0*h1/h2;
2301        const double w58 = 0.00024929433932114870101*h1*h2/h0;
2302        const double w59 = 0.00024929433932114870101*h0*h2/h1;
2303        const double w60 = 0.055555555555555555556*h1*h2/h0;
2304        const double w61 = 0.041666666666666666667*h2;
2305        const double w62 = -0.083333333333333333333*h1;
2306        const double w63 = 0.055555555555555555556*h0*h2/h1;
2307        const double w64 = -0.083333333333333333333*h0;
2308        const double w65 = 0.083333333333333333333*h1;
2309        const double w66 = 0.083333333333333333333*h0;
2310        const double w67 = -0.11111111111111111111*h0*h1/h2;
2311        const double w68 = -0.055555555555555555556*h1*h2/h0;
2312        const double w69 = -0.083333333333333333333*h2;
2313        const double w70 = -0.041666666666666666667*h1;
2314        const double w71 = -0.055555555555555555556*h0*h2/h1;
2315        const double w72 = -0.041666666666666666667*h0;
2316        const double w73 = 0.041666666666666666667*h1;
2317        const double w74 = 0.041666666666666666667*h0;
2318        const double w75 = 0.027777777777777777778*h0*h1/h2;
2319        const double w76 = 0.083333333333333333333*h2;
2320        const double w77 = -0.11111111111111111111*h0*h2/h1;
2321        const double w78 = 0.055555555555555555556*h0*h1/h2;
2322        const double w79 = -0.11111111111111111111*h1*h2/h0;
2323        const double w80 = -0.027777777777777777778*h1*h2/h0;
2324        const double w81 = -0.041666666666666666667*h2;
2325        const double w82 = -0.027777777777777777778*h0*h2/h1;
2326        const double w83 = -0.027777777777777777778*h0*h1/h2;
2327        const double w84 = 0.027777777777777777778*h0*h2/h1;
2328        const double w85 = -0.055555555555555555556*h0*h1/h2;
2329        const double w86 = 0.11111111111111111111*h1*h2/h0;
2330        const double w87 = 0.11111111111111111111*h0*h2/h1;
2331        const double w88 = 0.11111111111111111111*h0*h1/h2;
2332        const double w89 = 0.027777777777777777778*h1*h2/h0;
2333        const double w90 = 0.0001966122466178319053*h1*h2;
2334        const double w91 = 0.0001966122466178319053*h0*h2;
2335        const double w92 = 0.0001966122466178319053*h0*h1;
2336        const double w93 = 0.0007337668937680108255*h1*h2;
2337        const double w94 = 0.0027384553284542113967*h0*h2;
2338        const double w95 = 0.0027384553284542113967*h0*h1;
2339        const double w96 = 0.0027384553284542113967*h1*h2;
2340        const double w97 = 0.0007337668937680108255*h0*h2;
2341        const double w98 = 0.010220054420048834761*h1*h2;
2342        const double w99 = 0.010220054420048834761*h0*h2;
2343        const double w100 = 0.038141762351741127649*h0*h1;
2344        const double w101 = 0.000052682092703316795705*h0*h1;
2345        const double w102 = 0.0007337668937680108255*h0*h1;
2346        const double w103 = 0.010220054420048834761*h0*h1;
2347        const double w104 = -0.0001966122466178319053*h1*h2;
2348        const double w105 = -0.0001966122466178319053*h0*h2;
2349        const double w106 = -0.0007337668937680108255*h1*h2;
2350        const double w107 = -0.0007337668937680108255*h0*h2;
2351        const double w108 = -0.0027384553284542113967*h1*h2;
2352        const double w109 = -0.0027384553284542113967*h0*h2;
2353        const double w110 = -0.010220054420048834761*h1*h2;
2354        const double w111 = -0.010220054420048834761*h0*h2;
2355        const double w112 = -0.0007337668937680108255*h0*h1;
2356        const double w113 = -0.010220054420048834761*h0*h1;
2357        const double w114 = -0.038141762351741127649*h0*h2;
2358        const double w115 = -0.000052682092703316795705*h0*h2;
2359        const double w116 = -0.0001966122466178319053*h0*h1;
2360        const double w117 = -0.0027384553284542113967*h0*h1;
2361        const double w118 = 0.000052682092703316795705*h0*h2;
2362        const double w119 = 0.038141762351741127649*h0*h2;
2363        const double w120 = 0.000052682092703316795705*h1*h2;
2364        const double w121 = 0.038141762351741127649*h1*h2;
2365        const double w122 = -0.000052682092703316795705*h0*h1;
2366        const double w123 = -0.038141762351741127649*h0*h1;
2367        const double w124 = -0.000052682092703316795705*h1*h2;
2368        const double w125 = -0.038141762351741127649*h1*h2;
2369        const double w126 = 0.027777777777777777778*h1*h2;
2370        const double w127 = 0.027777777777777777778*h0*h2;
2371        const double w128 = 0.055555555555555555556*h0*h1;
2372        const double w129 = -0.027777777777777777778*h1*h2;
2373        const double w130 = -0.027777777777777777778*h0*h2;
2374        const double w131 = 0.013888888888888888889*h0*h1;
2375        const double w132 = -0.055555555555555555556*h0*h2;
2376        const double w133 = -0.027777777777777777778*h0*h1;
2377        const double w134 = 0.055555555555555555556*h0*h2;
2378        const double w135 = 0.027777777777777777778*h0*h1;
2379        const double w136 = -0.013888888888888888889*h0*h1;
2380        const double w137 = 0.055555555555555555556*h1*h2;
2381        const double w138 = -0.013888888888888888889*h1*h2;
2382        const double w139 = -0.013888888888888888889*h0*h2;
2383        const double w140 = -0.055555555555555555556*h0*h1;
2384        const double w141 = 0.013888888888888888889*h1*h2;
2385        const double w142 = 0.013888888888888888889*h0*h2;
2386        const double w143 = -0.055555555555555555556*h1*h2;
2387        const double w144 = 0.000041549056553524783501*h0*h1*h2;
2388        const double w145 = 0.0005787037037037037037*h0*h1*h2;
2389        const double w146 = 0.0080603027952983270684*h0*h1*h2;
2390        const double w147 = 0.0001550631900643071218*h0*h1*h2;
2391        const double w148 = 0.002159751624750507693*h0*h1*h2;
2392        const double w149 = 0.03008145955644280058*h0*h1*h2;
2393        const double w150 = 0.000011133036149792012204*h0*h1*h2;
2394        const double w151 = 0.018518518518518518519*h0*h1*h2;
2395        const double w152 = 0.0092592592592592592592*h0*h1*h2;
2396        const double w153 = 0.0046296296296296296296*h0*h1*h2;
2397        const double w154 = 0.037037037037037037037*h0*h1*h2;
2398        const double w155 = -0.077751058491018276949*h1*h2;
2399        const double w156 = -0.077751058491018276949*h0*h2;
2400        const double w157 = -0.077751058491018276949*h0*h1;
2401        const double w158 = -0.020833333333333333333*h0*h2;
2402        const double w159 = -0.020833333333333333333*h0*h1;
2403        const double w160 = -0.020833333333333333333*h1*h2;
2404        const double w161 = -0.0055822748423150563848*h0*h1;
2405        const double w162 = -0.0055822748423150563848*h0*h2;
2406        const double w163 = -0.0055822748423150563848*h1*h2;
2407        const double w164 = 0.077751058491018276949*h1*h2;
2408        const double w165 = 0.020833333333333333333*h1*h2;
2409        const double w166 = 0.0055822748423150563848*h1*h2;
2410        const double w167 = 0.077751058491018276949*h0*h2;
2411        const double w168 = 0.020833333333333333333*h0*h2;
2412        const double w169 = 0.0055822748423150563848*h0*h2;
2413        const double w170 = 0.077751058491018276949*h0*h1;
2414        const double w171 = 0.020833333333333333333*h0*h1;
2415        const double w172 = 0.0055822748423150563848*h0*h1;
2416        const double w173 = -0.25*h1*h2;
2417        const double w174 = -0.25*h0*h2;
2418        const double w175 = -0.25*h0*h1;
2419        const double w176 = 0.25*h1*h2;
2420        const double w177 = 0.25*h0*h2;
2421        const double w178 = 0.25*h0*h1;
2422        const double w179 = 0.061320326520293008568*h0*h1*h2;
2423        const double w180 = 0.01643073197072526838*h0*h1*h2;
2424        const double w181 = 0.004402601362608064953*h0*h1*h2;
2425        const double w182 = 0.0011796734797069914318*h0*h1*h2;
2426        const double w183 = 0.125*h0*h1*h2;
2427    
2428        rhs.requireWrite();
2429    #pragma omp parallel
2430        {
2431            for (index_t k2_0=0; k2_0<2; k2_0++) { // colouring
2432    #pragma omp for
2433                for (index_t k2=k2_0; k2<m_NE2; k2+=2) {
2434                    for (index_t k1=0; k1<m_NE1; ++k1) {
2435                        for (index_t k0=0; k0<m_NE0; ++k0)  {
2436                            bool add_EM_S=false;
2437                            bool add_EM_F=false;
2438                            vector<double> EM_S(8*8, 0);
2439                            vector<double> EM_F(8, 0);
2440                            const index_t e = k0 + m_NE0*k1 + m_NE0*m_NE1*k2;
2441                            ///////////////
2442                            // process A //
2443                            ///////////////
2444                            if (!A.isEmpty()) {
2445                                add_EM_S=true;
2446                                const double* A_p=const_cast<escript::Data*>(&A)->getSampleDataRO(e);
2447                                if (A.actsExpanded()) {
2448                                    const double A_00_0 = A_p[INDEX3(0,0,0,3,3)];
2449                                    const double A_01_0 = A_p[INDEX3(0,1,0,3,3)];
2450                                    const double A_02_0 = A_p[INDEX3(0,2,0,3,3)];
2451                                    const double A_10_0 = A_p[INDEX3(1,0,0,3,3)];
2452                                    const double A_11_0 = A_p[INDEX3(1,1,0,3,3)];
2453                                    const double A_12_0 = A_p[INDEX3(1,2,0,3,3)];
2454                                    const double A_20_0 = A_p[INDEX3(2,0,0,3,3)];
2455                                    const double A_21_0 = A_p[INDEX3(2,1,0,3,3)];
2456                                    const double A_22_0 = A_p[INDEX3(2,2,0,3,3)];
2457                                    const double A_00_1 = A_p[INDEX3(0,0,1,3,3)];
2458                                    const double A_01_1 = A_p[INDEX3(0,1,1,3,3)];
2459                                    const double A_02_1 = A_p[INDEX3(0,2,1,3,3)];
2460                                    const double A_10_1 = A_p[INDEX3(1,0,1,3,3)];
2461                                    const double A_11_1 = A_p[INDEX3(1,1,1,3,3)];
2462                                    const double A_12_1 = A_p[INDEX3(1,2,1,3,3)];
2463                                    const double A_20_1 = A_p[INDEX3(2,0,1,3,3)];
2464                                    const double A_21_1 = A_p[INDEX3(2,1,1,3,3)];
2465                                    const double A_22_1 = A_p[INDEX3(2,2,1,3,3)];
2466                                    const double A_00_2 = A_p[INDEX3(0,0,2,3,3)];
2467                                    const double A_01_2 = A_p[INDEX3(0,1,2,3,3)];
2468                                    const double A_02_2 = A_p[INDEX3(0,2,2,3,3)];
2469                                    const double A_10_2 = A_p[INDEX3(1,0,2,3,3)];
2470                                    const double A_11_2 = A_p[INDEX3(1,1,2,3,3)];
2471                                    const double A_12_2 = A_p[INDEX3(1,2,2,3,3)];
2472                                    const double A_20_2 = A_p[INDEX3(2,0,2,3,3)];
2473                                    const double A_21_2 = A_p[INDEX3(2,1,2,3,3)];
2474                                    const double A_22_2 = A_p[INDEX3(2,2,2,3,3)];
2475                                    const double A_00_3 = A_p[INDEX3(0,0,3,3,3)];
2476                                    const double A_01_3 = A_p[INDEX3(0,1,3,3,3)];
2477                                    const double A_02_3 = A_p[INDEX3(0,2,3,3,3)];
2478                                    const double A_10_3 = A_p[INDEX3(1,0,3,3,3)];
2479                                    const double A_11_3 = A_p[INDEX3(1,1,3,3,3)];
2480                                    const double A_12_3 = A_p[INDEX3(1,2,3,3,3)];
2481                                    const double A_20_3 = A_p[INDEX3(2,0,3,3,3)];
2482                                    const double A_21_3 = A_p[INDEX3(2,1,3,3,3)];
2483                                    const double A_22_3 = A_p[INDEX3(2,2,3,3,3)];
2484                                    const double A_00_4 = A_p[INDEX3(0,0,4,3,3)];
2485                                    const double A_01_4 = A_p[INDEX3(0,1,4,3,3)];
2486                                    const double A_02_4 = A_p[INDEX3(0,2,4,3,3)];
2487                                    const double A_10_4 = A_p[INDEX3(1,0,4,3,3)];
2488                                    const double A_11_4 = A_p[INDEX3(1,1,4,3,3)];
2489                                    const double A_12_4 = A_p[INDEX3(1,2,4,3,3)];
2490                                    const double A_20_4 = A_p[INDEX3(2,0,4,3,3)];
2491                                    const double A_21_4 = A_p[INDEX3(2,1,4,3,3)];
2492                                    const double A_22_4 = A_p[INDEX3(2,2,4,3,3)];
2493                                    const double A_00_5 = A_p[INDEX3(0,0,5,3,3)];
2494                                    const double A_01_5 = A_p[INDEX3(0,1,5,3,3)];
2495                                    const double A_02_5 = A_p[INDEX3(0,2,5,3,3)];
2496                                    const double A_10_5 = A_p[INDEX3(1,0,5,3,3)];
2497                                    const double A_11_5 = A_p[INDEX3(1,1,5,3,3)];
2498                                    const double A_12_5 = A_p[INDEX3(1,2,5,3,3)];
2499                                    const double A_20_5 = A_p[INDEX3(2,0,5,3,3)];
2500                                    const double A_21_5 = A_p[INDEX3(2,1,5,3,3)];
2501                                    const double A_22_5 = A_p[INDEX3(2,2,5,3,3)];
2502                                    const double A_00_6 = A_p[INDEX3(0,0,6,3,3)];
2503                                    const double A_01_6 = A_p[INDEX3(0,1,6,3,3)];
2504                                    const double A_02_6 = A_p[INDEX3(0,2,6,3,3)];
2505                                    const double A_10_6 = A_p[INDEX3(1,0,6,3,3)];
2506                                    const double A_11_6 = A_p[INDEX3(1,1,6,3,3)];
2507                                    const double A_12_6 = A_p[INDEX3(1,2,6,3,3)];
2508                                    const double A_20_6 = A_p[INDEX3(2,0,6,3,3)];
2509                                    const double A_21_6 = A_p[INDEX3(2,1,6,3,3)];
2510                                    const double A_22_6 = A_p[INDEX3(2,2,6,3,3)];
2511                                    const double A_00_7 = A_p[INDEX3(0,0,7,3,3)];
2512                                    const double A_01_7 = A_p[INDEX3(0,1,7,3,3)];
2513                                    const double A_02_7 = A_p[INDEX3(0,2,7,3,3)];
2514                                    const double A_10_7 = A_p[INDEX3(1,0,7,3,3)];
2515                                    const double A_11_7 = A_p[INDEX3(1,1,7,3,3)];
2516                                    const double A_12_7 = A_p[INDEX3(1,2,7,3,3)];
2517                                    const double A_20_7 = A_p[INDEX3(2,0,7,3,3)];
2518                                    const double A_21_7 = A_p[INDEX3(2,1,7,3,3)];
2519                                    const double A_22_7 = A_p[INDEX3(2,2,7,3,3)];
2520                                    const double tmp160_0 = A_12_0 + A_12_6 + A_21_0 + A_21_6;
2521                                    const double tmp8_0 = A_21_0 + A_21_6;
2522                                    const double tmp135_0 = A_10_1 + A_10_2 + A_10_5 + A_10_6;
2523                                    const double tmp67_0 = A_02_2 + A_02_7;
2524                                    const double tmp211_0 = A_12_6 + A_21_6;
2525                                    const double tmp180_0 = A_10_2 + A_10_6;
2526                                    const double tmp37_0 = A_00_0 + A_00_1 + A_00_2 + A_00_3;
2527                                    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;
2528                                    const double tmp195_0 = A_02_2 + A_20_2;
2529                                    const double tmp70_0 = A_01_0 + A_01_7;
2530                                    const double tmp139_0 = A_02_3 + A_02_4 + A_20_1 + A_20_6;
2531                                    const double tmp200_0 = A_12_3 + A_12_5 + A_21_3 + A_21_5;
2532                                    const double tmp60_0 = A_22_0 + A_22_2 + A_22_4 + A_22_6;
2533                                    const double tmp192_0 = A_01_5 + A_10_5;
2534                                    const double tmp46_0 = A_21_0 + A_21_7;
2535                                    const double tmp48_0 = A_10_0 + A_10_7;
2536                                    const double tmp166_0 = A_11_5 + A_11_7;
2537                                    const double tmp221_0 = A_02_1 + A_02_6 + A_20_3 + A_20_4;
2538                                    const double tmp50_0 = A_02_4 + A_02_6 + A_20_4 + A_20_6;
2539                                    const double tmp217_0 = A_02_3 + A_02_4 + A_20_3 + A_20_4;
2540                                    const double tmp216_0 = A_01_2 + A_01_5 + A_10_2 + A_10_5;
2541                                    const double tmp104_0 = A_22_2 + A_22_6;
2542                                    const double tmp72_0 = A_20_3 + A_20_6;
2543                                    const double tmp79_0 = A_10_4 + A_10_7;
2544                                    const double tmp86_0 = A_01_2 + A_01_6 + A_10_1 + A_10_5;
2545                                    const double tmp214_0 = A_12_0 + A_12_7 + A_21_0 + A_21_7;
2546                                    const double tmp32_0 = A_02_0 + A_02_2;
2547                                    const double tmp112_0 = A_01_0 + A_01_4 + A_10_3 + A_10_7;
2548                                    const double tmp197_0 = A_12_0 + A_21_0;
2549                                    const double tmp106_0 = A_22_1 + A_22_5;
2550                                    const double tmp2_0 = A_00_0 + A_00_1 + A_00_4 + A_00_5;
2551                                    const double tmp115_0 = A_02_5 + A_02_7 + A_20_0 + A_20_2;
2552                                    const double tmp175_0 = A_01_3 + A_01_7;
2553                                    const double tmp126_0 = A_01_2 + A_01_5 + A_10_1 + A_10_6;
2554                                    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;
2555                                    const double tmp47_0 = A_12_0 + A_12_6;
2556                                    const double tmp205_0 = A_02_7 + A_20_7;
2557                                    const double tmp148_0 = A_01_3 + A_01_4;
2558                                    const double tmp113_0 = A_01_3 + A_01_7 + A_10_0 + A_10_4;
2559                                    const double tmp43_0 = A_20_4 + A_20_6;
2560                                    const double tmp161_0 = A_02_1 + A_02_6 + A_20_1 + A_20_6;
2561                                    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;
2562                                    const double tmp176_0 = A_01_1 + A_01_2 + A_01_5 + A_01_6;
2563                                    const double tmp105_0 = A_01_2 + A_01_6 + A_10_2 + A_10_6;
2564                                    const double tmp22_0 = A_01_5 + A_10_6;
2565                                    const double tmp91_0 = A_02_4 + A_02_6 + A_20_1 + A_20_3;
2566                                    const double tmp206_0 = A_12_7 + A_21_7;
2567                                    const double tmp188_0 = A_02_5 + A_20_5;
2568                                    const double tmp117_0 = A_21_1 + A_21_6;
2569                                    const double tmp165_0 = A_01_1 + A_01_6;
2570                                    const double tmp66_0 = A_00_4 + A_00_5;
2571                                    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;
2572                                    const double tmp31_0 = A_21_4 + A_21_5;
2573                                    const double tmp3_0 = A_11_0 + A_11_2 + A_11_4 + A_11_6;
2574                                    const double tmp183_0 = A_12_0 + A_12_7;
2575                                    const double tmp61_0 = A_02_1 + A_02_3 + A_20_1 + A_20_3;
2576                                    const double tmp54_0 = A_10_5 + A_10_6;
2577                                    const double tmp18_0 = A_02_3 + A_02_6;
2578                                    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;
2579                                    const double tmp29_0 = A_21_2 + A_21_3;
2580                                    const double tmp17_0 = A_01_3 + A_01_7 + A_10_3 + A_10_7;
2581                                    const double tmp212_0 = A_02_6 + A_20_6;
2582                                    const double tmp220_0 = A_02_3 + A_20_6;
2583                                    const double tmp78_0 = A_20_0 + A_20_7;
2584                                    const double tmp215_0 = A_01_6 + A_10_6;
2585                                    const double tmp203_0 = A_01_7 + A_10_7;
2586                                    const double tmp87_0 = A_12_2 + A_12_3 + A_21_4 + A_21_5;
2587                                    const double tmp114_0 = A_02_0 + A_02_2 + A_20_5 + A_20_7;
2588                                    const double tmp0_0 = A_01_0 + A_01_4 + A_10_0 + A_10_4;
2589                                    const double tmp202_0 = A_01_3 + A_01_4 + A_10_3 + A_10_4;
2590                                    const double tmp4_0 = A_20_0 + A_20_5;
2591                                    const double tmp65_0 = A_00_2 + A_00_3;
2592                                    const double tmp24_0 = A_20_1 + A_20_3;
2593                                    const double tmp64_0 = A_10_0 + A_10_3;
2594                                    const double tmp170_0 = A_02_0 + A_02_2 + A_20_0 + A_20_2;
2595                                    const double tmp11_0 = A_20_1 + A_20_6;
2596                                    const double tmp82_0 = A_12_4 + A_12_5 + A_21_4 + A_21_5;
2597                                    const double tmp99_0 = A_01_4 + A_10_7;
2598                                    const double tmp49_0 = A_12_1 + A_12_7;
2599                                    const double tmp130_0 = A_12_0 + A_12_1 + A_12_6 + A_12_7;
2600                                    const double tmp144_0 = A_01_0 + A_10_3;
2601                                    const double tmp109_0 = A_22_0 + A_22_3 + A_22_4 + A_22_7;
2602                                    const double tmp185_0 = A_02_0 + A_02_7 + A_20_2 + A_20_5;
2603                                    const double tmp157_0 = A_01_4 + A_10_4;
2604                                    const double tmp51_0 = A_22_1 + A_22_3 + A_22_5 + A_22_7;
2605                                    const double tmp146_0 = A_00_6 + A_00_7;
2606                                    const double tmp147_0 = A_12_0 + A_12_1 + A_21_0 + A_21_1;
2607                                    const double tmp150_0 = A_00_2 + A_00_3 + A_00_4 + A_00_5;
2608                                    const double tmp62_0 = A_21_3 + A_21_5;
2609                                    const double tmp223_0 = A_12_2 + A_21_4;
2610                                    const double tmp16_0 = A_02_2 + A_02_5;
2611                                    const double tmp168_0 = A_11_1 + A_11_3 + A_11_4 + A_11_6;
2612                                    const double tmp88_0 = A_12_4 + A_12_5 + A_21_2 + A_21_3;
2613                                    const double tmp142_0 = A_01_7 + A_10_4;
2614                                    const double tmp34_0 = A_20_0 + A_20_2 + A_20_5 + A_20_7;
2615                                    const double tmp71_0 = A_00_0 + A_00_1 + A_00_6 + A_00_7;
2616                                    const double tmp213_0 = A_02_1 + A_20_1;
2617                                    const double tmp227_0 = A_12_2 + A_12_5 + A_21_3 + A_21_4;
2618                                    const double tmp228_0 = A_12_1 + A_21_7;
2619                                    const double tmp140_0 = A_01_2 + A_01_6;
2620                                    const double tmp74_0 = A_22_0 + A_22_1 + A_22_4 + A_22_5;
2621                                    const double tmp167_0 = A_11_0 + A_11_2;
2622                                    const double tmp143_0 = A_01_3 + A_01_4 + A_10_0 + A_10_7;
2623                                    const double tmp83_0 = A_02_0 + A_02_5;
2624                                    const double tmp14_0 = A_22_1 + A_22_2 + A_22_5 + A_22_6;
2625                                    const double tmp5_0 = A_12_1 + A_12_6;
2626                                    const double tmp94_0 = A_02_1 + A_02_3;
2627                                    const double tmp193_0 = A_01_1 + A_01_6 + A_10_1 + A_10_6;
2628                                    const double tmp97_0 = A_02_0 + A_02_2 + A_02_5 + A_02_7;
2629                                    const double tmp131_0 = A_01_1 + A_01_5;
2630                                    const double tmp124_0 = A_01_6 + A_10_5;
2631                                    const double tmp149_0 = A_12_6 + A_12_7 + A_21_6 + A_21_7;
2632                                    const double tmp187_0 = A_01_2 + A_10_2;
2633                                    const double tmp93_0 = A_01_1 + A_01_2 + A_10_1 + A_10_2;
2634                                    const double tmp25_0 = A_01_4 + A_01_7 + A_10_4 + A_10_7;
2635                                    const double tmp156_0 = A_12_2 + A_12_5 + A_21_2 + A_21_5;
2636                                    const double tmp20_0 = A_21_2 + A_21_5;
2637                                    const double tmp55_0 = A_21_2 + A_21_4;
2638                                    const double tmp208_0 = A_12_1 + A_12_6 + A_21_0 + A_21_7;
2639                                    const double tmp125_0 = A_12_4 + A_12_5;
2640                                    const double tmp158_0 = A_01_0 + A_01_7 + A_10_0 + A_10_7;
2641                                    const double tmp108_0 = A_01_1 + A_01_5 + A_10_1 + A_10_5;
2642                                    const double tmp199_0 = A_12_2 + A_12_4 + A_21_2 + A_21_4;
2643                                    const double tmp10_0 = A_02_1 + A_02_4;
2644                                    const double tmp182_0 = A_02_3 + A_02_6 + A_20_3 + A_20_6;
2645                                    const double tmp132_0 = A_02_1 + A_20_4;
2646                                    const double tmp191_0 = A_12_3 + A_12_4 + A_21_3 + A_21_4;
2647                                    const double tmp35_0 = A_11_0 + A_11_1 + A_11_2 + A_11_3;
2648                                    const double tmp164_0 = A_10_3 + A_10_4;
2649                                    const double tmp190_0 = A_12_5 + A_21_5;
2650                                    const double tmp73_0 = A_02_1 + A_02_6;
2651                                    const double tmp98_0 = A_01_0 + A_01_7 + A_10_3 + A_10_4;
2652                                    const double tmp225_0 = A_12_4 + A_21_2;
2653                                    const double tmp103_0 = A_02_4 + A_02_6;
2654                                    const double tmp194_0 = A_02_0 + A_02_7 + A_20_0 + A_20_7;
2655                                    const double tmp207_0 = A_12_0 + A_21_6;
2656                                    const double tmp102_0 = A_20_5 + A_20_7;
2657                                    const double tmp1_0 = A_22_3 + A_22_7;
2658                                    const double tmp172_0 = A_10_1 + A_10_5;
2659                                    const double tmp222_0 = A_12_5 + A_21_3;
2660                                    const double tmp201_0 = A_02_2 + A_02_5 + A_20_2 + A_20_5;
2661                                    const double tmp155_0 = A_12_4 + A_21_4;
2662                                    const double tmp174_0 = A_02_1 + A_02_4 + A_20_1 + A_20_4;
2663                                    const double tmp59_0 = A_01_0 + A_01_3;
2664                                    const double tmp21_0 = A_20_2 + A_20_7;
2665                                    const double tmp141_0 = A_02_2 + A_02_7 + A_20_2 + A_20_7;
2666                                    const double tmp210_0 = A_01_1 + A_10_1;
2667                                    const double tmp145_0 = A_00_0 + A_00_1;
2668                                    const double tmp121_0 = A_12_0 + A_12_1 + A_21_6 + A_21_7;
2669                                    const double tmp224_0 = A_12_3 + A_12_4 + A_21_2 + A_21_5;
2670                                    const double tmp186_0 = A_02_2 + A_20_7;
2671                                    const double tmp53_0 = A_11_4 + A_11_6;
2672                                    const double tmp184_0 = A_02_5 + A_20_0;
2673                                    const double tmp38_0 = A_12_0 + A_12_1;
2674                                    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;
2675                                    const double tmp230_0 = A_12_6 + A_21_0;
2676                                    const double tmp23_0 = A_11_4 + A_11_5 + A_11_6 + A_11_7;
2677                                    const double tmp81_0 = A_20_1 + A_20_4;
2678                                    const double tmp134_0 = A_10_3 + A_10_7;
2679                                    const double tmp129_0 = A_21_0 + A_21_1;
2680                                    const double tmp137_0 = A_01_0 + A_01_3 + A_01_4 + A_01_7;
2681                                    const double tmp198_0 = A_01_0 + A_10_0;
2682                                    const double tmp9_0 = A_21_1 + A_21_7;
2683                                    const double tmp179_0 = A_01_0 + A_01_4;
2684                                    const double tmp100_0 = A_20_1 + A_20_3 + A_20_4 + A_20_6;
2685                                    const double tmp173_0 = A_02_0 + A_20_5;
2686                                    const double tmp42_0 = A_21_0 + A_21_1 + A_21_6 + A_21_7;
2687                                    const double tmp226_0 = A_12_3 + A_21_5;
2688                                    const double tmp6_0 = A_22_0 + A_22_4;
2689                                    const double tmp218_0 = A_12_1 + A_21_1;
2690                                    const double tmp28_0 = A_01_2 + A_10_1;
2691                                    const double tmp133_0 = A_02_6 + A_20_3;
2692                                    const double tmp13_0 = A_00_2 + A_00_3 + A_00_6 + A_00_7;
2693                                    const double tmp27_0 = A_12_2 + A_12_3 + A_12_4 + A_12_5;
2694                                    const double tmp75_0 = A_10_1 + A_10_6;
2695                                    const double tmp36_0 = A_01_0 + A_01_3 + A_10_0 + A_10_3;
2696                                    const double tmp138_0 = A_10_0 + A_10_4;
2697                                    const double tmp189_0 = A_12_2 + A_21_2;
2698                                    const double tmp181_0 = A_02_7 + A_20_2;
2699                                    const double tmp85_0 = A_02_1 + A_02_3 + A_20_4 + A_20_6;
2700                                    const double tmp122_0 = A_01_1 + A_10_2;
2701                                    const double tmp95_0 = A_01_3 + A_10_0;
2702                                    const double tmp120_0 = A_12_6 + A_12_7 + A_21_0 + A_21_1;
2703                                    const double tmp196_0 = A_02_0 + A_20_0;
2704                                    const double tmp171_0 = A_02_3 + A_02_4;
2705                                    const double tmp204_0 = A_12_1 + A_12_6 + A_21_1 + A_21_6;
2706                                    const double tmp45_0 = A_10_1 + A_10_2;
2707                                    const double tmp101_0 = A_01_5 + A_01_6 + A_10_5 + A_10_6;
2708                                    const double tmp58_0 = A_11_0 + A_11_2 + A_11_5 + A_11_7;
2709                                    const double tmp107_0 = A_20_3 + A_20_4;
2710                                    const double tmp30_0 = A_01_1 + A_01_6 + A_10_2 + A_10_5;
2711                                    const double tmp63_0 = A_12_2 + A_12_5;
2712                                    const double tmp127_0 = A_12_2 + A_12_3;
2713                                    const double tmp177_0 = A_02_2 + A_02_5 + A_20_0 + A_20_7;
2714                                    const double tmp178_0 = A_10_0 + A_10_3 + A_10_4 + A_10_7;
2715                                    const double tmp76_0 = A_01_1 + A_01_2;
2716                                    const double tmp80_0 = A_22_2 + A_22_3 + A_22_6 + A_22_7;
2717                                    const double tmp41_0 = A_12_6 + A_12_7;
2718                                    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;
2719                                    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;
2720                                    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;
2721                                    const double tmp169_0 = A_21_3 + A_21_4;
2722                                    const double tmp96_0 = A_20_0 + A_20_2;
2723                                    const double tmp111_0 = A_12_3 + A_12_4;
2724                                    const double tmp118_0 = A_20_2 + A_20_5;
2725                                    const double tmp19_0 = A_12_3 + A_12_5;
2726                                    const double tmp68_0 = A_01_5 + A_01_6;
2727                                    const double tmp7_0 = A_11_1 + A_11_3 + A_11_5 + A_11_7;
2728                                    const double tmp154_0 = A_12_3 + A_21_3;
2729                                    const double tmp152_0 = A_02_4 + A_20_4;
2730                                    const double tmp153_0 = A_02_3 + A_20_3;
2731                                    const double tmp163_0 = A_02_5 + A_02_7 + A_20_5 + A_20_7;
2732                                    const double tmp44_0 = A_01_4 + A_01_7;
2733                                    const double tmp39_0 = A_02_1 + A_02_3 + A_02_4 + A_02_6;
2734                                    const double tmp123_0 = A_21_2 + A_21_3 + A_21_4 + A_21_5;
2735                                    const double tmp40_0 = A_02_5 + A_02_7;
2736                                    const double tmp110_0 = A_02_0 + A_02_7;
2737                                    const double tmp77_0 = A_12_2 + A_12_3 + A_21_2 + A_21_3;
2738                                    const double tmp209_0 = A_12_7 + A_21_1;
2739                                    const double tmp219_0 = A_02_4 + A_20_1;
2740                                    const double tmp84_0 = A_01_1 + A_01_5 + A_10_2 + A_10_6;
2741                                    const double tmp162_0 = A_12_1 + A_12_7 + A_21_1 + A_21_7;
2742                                    const double tmp159_0 = A_01_3 + A_10_3;
2743                                    const double tmp56_0 = A_11_1 + A_11_3;
2744                                    const double tmp52_0 = A_01_2 + A_01_5;
2745                                    const double tmp26_0 = A_00_4 + A_00_5 + A_00_6 + A_00_7;
2746                                    const double tmp229_0 = A_12_0 + A_12_7 + A_21_1 + A_21_6;
2747                                    const double tmp151_0 = A_10_2 + A_10_5;
2748                                    const double tmp136_0 = A_02_0 + A_02_5 + A_20_0 + A_20_5;
2749                                    const double tmp128_0 = A_21_6 + A_21_7;
2750                                    const double tmp15_0 = A_12_2 + A_12_4;
2751                                    const double tmp296_1 = tmp159_0*w42;
2752                                    const double tmp130_1 = tmp67_0*w5;
2753                                    const double tmp98_1 = A_01_6*w42;
2754                                    const double tmp231_1 = tmp125_0*w6;
2755                                    const double tmp42_1 = tmp34_0*w12;
2756                                    const double tmp199_1 = A_02_5*w28;
2757                                    const double tmp113_1 = tmp29_0*w13;
2758                                    const double tmp330_1 = tmp152_0*w28;
2759                                    const double tmp90_1 = A_01_1*w46;
2760                                    const double tmp446_1 = tmp77_0*w22;
2761                                    const double tmp108_1 = tmp43_0*w5;
2762                                    const double tmp524_1 = A_12_6*w29;
2763                                    const double tmp232_1 = tmp126_0*w34;
2764                                    const double tmp33_1 = tmp25_0*w37;
2765                                    const double tmp461_1 = tmp180_0*w1;
2766                                    const double tmp14_1 = tmp8_0*w6;
2767                                    const double tmp447_1 = tmp205_0*w26;
2768                                    const double tmp452_1 = tmp198_0*w42;
2769                                    const double tmp217_1 = tmp81_0*w9;
2770                                    const double tmp76_1 = tmp59_0*w20;
2771                                    const double tmp421_1 = tmp134_0*w31;
2772                                    const double tmp485_1 = tmp51_0*w51;
2773                                    const double tmp240_1 = tmp131_0*w1;
2774                                    const double tmp160_1 = tmp91_0*w9;
2775                                    const double tmp174_1 = A_20_1*w26;
2776                                    const double tmp273_1 = A_10_1*w46;
2777                                    const double tmp159_1 = tmp90_0*w47;
2778                                    const double tmp228_1 = tmp103_0*w5;
2779                                    const double tmp313_1 = tmp166_0*w45;
2780                                    const double tmp45_1 = tmp37_0*w30;
2781                                    const double tmp512_1 = tmp147_0*w13;
2782                                    const double tmp73_1 = tmp56_0*w43;
2783                                    const double tmp61_1 = A_01_6*w46;
2784                                    const double tmp316_1 = tmp167_0*w43;
2785                                    const double tmp189_1 = tmp112_0*w20;
2786                                    const double tmp455_1 = tmp215_0*w39;
2787                                    const double tmp360_1 = A_21_5*w24;
2788                                    const double tmp258_1 = A_20_7*w2;
2789                                    const double tmp196_1 = A_20_6*w26;
2790                                    const double tmp37_1 = tmp29_0*w6;
2791                                    const double tmp9_1 = A_12_7*w29;
2792                                    const double tmp80_1 = tmp63_0*w19;
2793                                    const double tmp312_1 = tmp165_0*w8;
2794                                    const double tmp264_1 = tmp101_0*w1;
2795                                    const double tmp124_1 = A_02_3*w26;
2796                                    const double tmp229_1 = tmp123_0*w11;
2797                                    const double tmp333_1 = tmp159_0*w46;
2798                                    const double tmp533_1 = tmp222_0*w4;
2799                                    const double tmp201_1 = tmp108_0*w37;
2800                                    const double tmp444_1 = tmp35_0*w10;
2801                                    const double tmp51_1 = tmp43_0*w18;
2802                                    const double tmp214_1 = A_21_7*w29;
2803                                    const double tmp518_1 = tmp86_0*w37;
2804                                    const double tmp192_1 = tmp115_0*w5;
2805                                    const double tmp355_1 = A_21_2*w27;
2806                                    const double tmp156_1 = tmp87_0*w22;
2807                                    const double tmp516_1 = tmp230_0*w27;
2808                                    const double tmp366_1 = tmp104_0*w57;
2809                                    const double tmp271_1 = tmp146_0*w49;
2810                                    const double tmp437_1 = tmp218_0*w24;
2811                                    const double tmp436_1 = tmp104_0*w54;
2812                                    const double tmp167_1 = tmp98_0*w8;
2813                                    const double tmp136_1 = tmp70_0*w34;
2814                                    const double tmp406_1 = tmp207_0*w27;
2815                                    const double tmp193_1 = tmp116_0*w12;
2816                                    const double tmp486_1 = tmp225_0*w29;
2817                                    const double tmp469_1 = tmp224_0*w11;
2818                                    const double tmp287_1 = tmp71_0*w53;
2819                                    const double tmp430_1 = tmp213_0*w28;
2820                                    const double tmp462_1 = tmp220_0*w2;
2821                                    const double tmp294_1 = tmp53_0*w59;
2822                                    const double tmp218_1 = tmp118_0*w16;
2823                                    const double tmp116_1 = tmp25_0*w31;
2824                                    const double tmp495_1 = tmp76_0*w37;
2825                                    const double tmp501_1 = tmp99_0*w46;
2826                                    const double tmp0_1 = tmp0_0*w1;
2827                                    const double tmp99_1 = tmp62_0*w17;
2828                                    const double tmp429_1 = tmp212_0*w2;
2829                                    const double tmp249_1 = tmp136_0*w9;
2830                                    const double tmp504_1 = tmp229_0*w19;
2831                                    const double tmp197_1 = A_12_2*w27;
2832                                    const double tmp531_1 = tmp122_0*w35;
2833                                    const double tmp265_1 = tmp142_0*w46;
2834                                    const double tmp488_1 = tmp226_0*w4;
2835                                    const double tmp528_1 = tmp115_0*w18;
2836                                    const double tmp438_1 = tmp219_0*w2;
2837                                    const double tmp233_1 = tmp127_0*w13;
2838                                    const double tmp491_1 = tmp79_0*w1;
2839                                    const double tmp215_1 = A_21_0*w4;
2840                                    const double tmp24_1 = tmp18_0*w21;
2841                                    const double tmp538_1 = tmp209_0*w27;
2842                                    const double tmp379_1 = tmp167_0*w55;
2843                                    const double tmp332_1 = tmp154_0*w4;
2844                                    const double tmp498_1 = tmp68_0*w31;
2845                                    const double tmp41_1 = tmp33_0*w33;
2846                                    const double tmp464_1 = tmp179_0*w37;
2847                                    const double tmp317_1 = tmp168_0*w40;
2848                                    const double tmp378_1 = tmp106_0*w54;
2849                                    const double tmp184_1 = tmp109_0*w14;
2850                                    const double tmp292_1 = tmp14_0*w33;
2851                                    const double tmp11_1 = tmp5_0*w11;
2852                                    const double tmp354_1 = A_02_6*w26;
2853                                    const double tmp84_1 = tmp37_0*w0;
2854                                    const double tmp422_1 = tmp13_0*w30;
2855                                    const double tmp132_1 = tmp69_0*w11;
2856                                    const double tmp251_1 = tmp138_0*w31;
2857                                    const double tmp18_1 = tmp12_0*w8;
2858                                    const double tmp88_1 = A_21_1*w4;
2859                                    const double tmp188_1 = A_12_2*w24;
2860                                    const double tmp465_1 = tmp175_0*w31;
2861                                    const double tmp235_1 = tmp128_0*w17;
2862                                    const double tmp323_1 = A_02_1*w26;
2863                                    const double tmp31_1 = tmp23_0*w38;
2864                                    const double tmp397_1 = tmp170_0*w5;
2865                                    const double tmp175_1 = tmp7_0*w3;
2866                                    const double tmp148_1 = tmp81_0*w21;
2867                                    const double tmp238_1 = tmp130_0*w19;
2868                                    const double tmp59_1 = tmp46_0*w11;
2869                                    const double tmp432_1 = tmp215_0*w35;
2870                                    const double tmp398_1 = A_01_2*w46;
2871                                    const double tmp497_1 = A_10_5*w46;
2872                                    const double tmp28_1 = tmp21_0*w18;
2873                                    const double tmp115_1 = tmp23_0*w32;
2874                                    const double tmp441_1 = tmp23_0*w3;
2875                                    const double tmp131_1 = tmp68_0*w37;
2876                                    const double tmp289_1 = tmp155_0*w4;
2877                                    const double tmp278_1 = tmp80_0*w44;
2878                                    const double tmp5_1 = A_21_4*w27;
2879                                    const double tmp254_1 = tmp140_0*w20;
2880                                    const double tmp183_1 = tmp108_0*w31;
2881                                    const double tmp279_1 = tmp151_0*w8;
2882                                    const double tmp298_1 = tmp161_0*w16;
2883                                    const double tmp505_1 = tmp230_0*w24;
2884                                    const double tmp246_1 = tmp80_0*w52;
2885                                    const double tmp100_1 = tmp53_0*w43;
2886                                    const double tmp440_1 = tmp221_0*w16;
2887                                    const double tmp481_1 = tmp188_0*w23;
2888                                    const double tmp480_1 = tmp187_0*w35;
2889                                    const double tmp384_1 = tmp150_0*w53;
2890                                    const double tmp142_1 = tmp76_0*w31;
2891                                    const double tmp372_1 = tmp191_0*w11;
2892                                    const double tmp307_1 = A_10_7*w35;
2893                                    const double tmp186_1 = tmp111_0*w19;
2894                                    const double tmp127_1 = A_20_2*w2;
2895                                    const double tmp391_1 = tmp167_0*w59;
2896                                    const double tmp223_1 = tmp113_0*w20;
2897                                    const double tmp454_1 = tmp197_0*w24;
2898                                    const double tmp241_1 = tmp74_0*w51;
2899                                    const double tmp529_1 = tmp114_0*w5;
2900                                    const double tmp202_1 = tmp104_0*w7;
2901                                    const double tmp236_1 = tmp96_0*w21;
2902                                    const double tmp358_1 = tmp183_0*w11;
2903                                    const double tmp102_1 = tmp51_0*w41;
2904                                    const double tmp493_1 = A_20_5*w2;
2905                                    const double tmp468_1 = tmp223_0*w4;
2906                                    const double tmp435_1 = tmp217_0*w16;
2907                                    const double tmp110_1 = tmp37_0*w36;
2908                                    const double tmp479_1 = tmp189_0*w4;
2909                                    const double tmp120_1 = tmp38_0*w22;
2910                                    const double tmp16_1 = tmp10_0*w9;
2911                                    const double tmp407_1 = tmp90_0*w53;
2912                                    const double tmp442_1 = tmp66_0*w48;
2913                                    const double tmp60_1 = A_10_4*w35;
2914                                    const double tmp69_1 = tmp53_0*w45;
2915                                    const double tmp144_1 = tmp77_0*w17;
2916                                    const double tmp507_1 = tmp146_0*w48;
2917                                    const double tmp424_1 = tmp174_0*w18;
2918                                    const double tmp352_1 = tmp181_0*w23;
2919                                    const double tmp451_1 = tmp199_0*w13;
2920                                    const double tmp253_1 = tmp139_0*w16;
2921                                    const double tmp353_1 = tmp182_0*w18;
2922                                    const double tmp521_1 = tmp88_0*w22;
2923                                    const double tmp346_1 = tmp175_0*w37;
2924                                    const double tmp416_1 = tmp138_0*w37;
2925                                    const double tmp324_1 = A_10_0*w35;
2926                                    const double tmp152_1 = tmp84_0*w37;
2927                                    const double tmp119_1 = tmp32_0*w21;
2928                                    const double tmp86_1 = A_21_6*w29;
2929                                    const double tmp290_1 = tmp156_0*w11;
2930                                    const double tmp382_1 = tmp196_0*w26;
2931                                    const double tmp91_1 = tmp49_0*w6;
2932                                    const double tmp499_1 = A_10_2*w42;
2933                                    const double tmp226_1 = tmp121_0*w13;
2934                                    const double tmp477_1 = tmp195_0*w26;
2935                                    const double tmp150_1 = A_02_4*w23;
2936                                    const double tmp318_1 = tmp15_0*w22;
2937                                    const double tmp396_1 = tmp206_0*w24;
2938                                    const double tmp474_1 = A_02_0*w28;
2939                                    const double tmp245_1 = tmp134_0*w37;
2940                                    const double tmp3_1 = A_20_4*w26;
2941                                    const double tmp44_1 = tmp36_0*w31;
2942                                    const double tmp487_1 = tmp60_0*w52;
2943                                    const double tmp293_1 = tmp158_0*w8;
2944                                    const double tmp314_1 = A_01_2*w42;
2945                                    const double tmp414_1 = tmp80_0*w51;
2946                                    const double tmp472_1 = A_21_3*w27;
2947                                    const double tmp321_1 = A_21_2*w24;
2948                                    const double tmp225_1 = tmp120_0*w6;
2949                                    const double tmp377_1 = tmp166_0*w59;
2950                                    const double tmp413_1 = tmp186_0*w26;
2951                                    const double tmp385_1 = tmp166_0*w55;
2952                                    const double tmp310_1 = tmp164_0*w34;
2953                                    const double tmp158_1 = tmp89_0*w34;
2954                                    const double tmp449_1 = tmp203_0*w46;
2955                                    const double tmp439_1 = tmp220_0*w28;
2956                                    const double tmp22_1 = tmp16_0*w16;
2957                                    const double tmp164_1 = tmp95_0*w46;
2958                                    const double tmp417_1 = tmp74_0*w52;
2959                                    const double tmp257_1 = tmp6_0*w25;
2960                                    const double tmp203_1 = tmp18_0*w9;
2961                                    const double tmp286_1 = tmp153_0*w28;
2962                                    const double tmp155_1 = tmp33_0*w14;
2963                                    const double tmp389_1 = tmp201_0*w12;
2964                                    const double tmp508_1 = tmp145_0*w49;
2965                                    const double tmp300_1 = tmp56_0*w55;
2966                                    const double tmp299_1 = tmp162_0*w22;
2967                                    const double tmp173_1 = tmp104_0*w25;
2968                                    const double tmp32_1 = tmp24_0*w5;
2969                                    const double tmp227_1 = tmp122_0*w39;
2970                                    const double tmp484_1 = tmp3_0*w38;
2971                                    const double tmp171_1 = tmp102_0*w21;
2972                                    const double tmp478_1 = tmp190_0*w29;
2973                                    const double tmp320_1 = tmp170_0*w18;
2974                                    const double tmp327_1 = tmp6_0*w57;
2975                                    const double tmp490_1 = tmp7_0*w32;
2976                                    const double tmp419_1 = tmp127_0*w6;
2977                                    const double tmp463_1 = tmp219_0*w28;
2978                                    const double tmp12_1 = tmp6_0*w7;
2979                                    const double tmp49_1 = tmp41_0*w22;
2980                                    const double tmp344_1 = tmp173_0*w26;
2981                                    const double tmp243_1 = tmp132_0*w2;
2982                                    const double tmp83_1 = A_10_4*w39;
2983                                    const double tmp297_1 = tmp160_0*w17;
2984                                    const double tmp275_1 = tmp148_0*w34;
2985                                    const double tmp168_1 = tmp99_0*w42;
2986                                    const double tmp409_1 = tmp3_0*w32;
2987                                    const double tmp1_1 = tmp1_0*w25;
2988                                    const double tmp426_1 = tmp210_0*w39;
2989                                    const double tmp375_1 = tmp109_0*w33;
2990                                    const double tmp50_1 = tmp42_0*w19;
2991                                    const double tmp513_1 = A_10_1*w42;
2992                                    const double tmp97_1 = tmp45_0*w31;
2993                                    const double tmp403_1 = tmp140_0*w1;
2994                                    const double tmp71_1 = A_01_1*w42;
2995                                    const double tmp520_1 = tmp84_0*w31;
2996                                    const double tmp510_1 = A_10_6*w46;
2997                                    const double tmp302_1 = A_10_0*w39;
2998                                    const double tmp364_1 = tmp128_0*w22;
2999                                    const double tmp515_1 = tmp142_0*w42;
3000                                    const double tmp283_1 = tmp65_0*w56;
3001                                    const double tmp222_1 = tmp112_0*w1;
3002                                    const double tmp428_1 = tmp211_0*w27;
3003                                    const double tmp371_1 = tmp190_0*w4;
3004                                    const double tmp423_1 = tmp184_0*w23;
3005                                    const double tmp276_1 = tmp149_0*w13;
3006                                    const double tmp65_1 = tmp50_0*w9;
3007                                    const double tmp305_1 = A_12_0*w29;
3008                                    const double tmp170_1 = tmp101_0*w20;
3009                                    const double tmp350_1 = tmp179_0*w31;
3010                                    const double tmp466_1 = tmp172_0*w20;
3011                                    const double tmp361_1 = tmp184_0*w26;
3012                                    const double tmp431_1 = tmp214_0*w19;
3013                                    const double tmp363_1 = tmp129_0*w17;
3014                                    const double tmp178_1 = A_02_2*w28;
3015                                    const double tmp527_1 = tmp120_0*w13;
3016                                    const double tmp415_1 = tmp182_0*w5;
3017                                    const double tmp450_1 = tmp200_0*w6;
3018                                    const double tmp269_1 = A_01_7*w39;
3019                                    const double tmp285_1 = tmp152_0*w2;