/[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

branches/ripleygmg_from_3668/ripley/src/Brick.cpp revision 3702 by caltinay, Fri Dec 2 06:12:32 2011 UTC trunk/ripley/src/Brick.cpp revision 4013 by caltinay, Thu Oct 4 03:13:27 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)  * http://www.uq.edu.au
 * http://www.uq.edu.au/esscc  
6  *  *
7  * Primary Business: Queensland, Australia  * Primary Business: Queensland, Australia
8  * Licensed under the Open Software License version 3.0  * Licensed under the Open Software License version 3.0
9  * http://www.opensource.org/licenses/osl-3.0.php  * http://www.opensource.org/licenses/osl-3.0.php
10  *  *
11  *******************************************************/  * Development until 2012 by Earth Systems Science Computational Center (ESSCC)
12    * Development since 2012 by School of Earth Sciences
13    *
14    *****************************************************************************/
15    
16  #include <ripley/Brick.h>  #include <ripley/Brick.h>
17  extern "C" {  extern "C" {
18  #include "paso/SystemMatrixPattern.h"  #include <paso/SystemMatrix.h>
19  }  }
20    
21    #ifdef USE_NETCDF
22    #include <netcdfcpp.h>
23    #endif
24    
25  #if USE_SILO  #if USE_SILO
26  #include <silo.h>  #include <silo.h>
27  #ifdef ESYS_MPI  #ifdef ESYS_MPI
# Line 29  using namespace std; Line 35  using namespace std;
35    
36  namespace ripley {  namespace ripley {
37    
38  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,
39               int d1, int d2) :               double x1, double y1, double z1, int d0, int d1, int d2) :
40      RipleyDomain(3),      RipleyDomain(3),
41      m_gNE0(n0),      m_x0(x0),
42      m_gNE1(n1),      m_y0(y0),
43      m_gNE2(n2),      m_z0(z0),
44      m_l0(l0),      m_l0(x1-x0),
45      m_l1(l1),      m_l1(y1-y0),
46      m_l2(l2),      m_l2(z1-z0)
     m_NX(d0),  
     m_NY(d1),  
     m_NZ(d2)  
47  {  {
48        // ignore subdivision parameters for serial run
49        if (m_mpiInfo->size == 1) {
50            d0=1;
51            d1=1;
52            d2=1;
53        }
54    
55        bool warn=false;
56        // if number of subdivisions is non-positive, try to subdivide by the same
57        // ratio as the number of elements
58        if (d0<=0 && d1<=0 && d2<=0) {
59            warn=true;
60            d0=(int)(pow(m_mpiInfo->size*(n0+1)*(n0+1)/((float)(n1+1)*(n2+1)), 1.f/3));
61            d0=max(1, d0);
62            d1=max(1, (int)(d0*n1/(float)n0));
63            d2=m_mpiInfo->size/(d0*d1);
64            if (d0*d1*d2 != m_mpiInfo->size) {
65                // ratios not the same so leave "smallest" side undivided and try
66                // dividing 2 sides only
67                if (n0>=n1) {
68                    if (n1>=n2) {
69                        d0=d1=0;
70                        d2=1;
71                    } else {
72                        d0=d2=0;
73                        d1=1;
74                    }
75                } else {
76                    if (n0>=n2) {
77                        d0=d1=0;
78                        d2=1;
79                    } else {
80                        d0=1;
81                        d1=d2=0;
82                    }
83                }
84            }
85        }
86        if (d0<=0 && d1<=0) {
87            warn=true;
88            d0=max(1, int(sqrt(m_mpiInfo->size*(n0+1)/(float)(n1+1))));
89            d1=m_mpiInfo->size/d0;
90            if (d0*d1*d2 != m_mpiInfo->size) {
91                // ratios not the same so subdivide side with more elements only
92                if (n0>n1) {
93                    d0=0;
94                    d1=1;
95                } else {
96                    d0=1;
97                    d1=0;
98                }
99            }
100        } else if (d0<=0 && d2<=0) {
101            warn=true;
102            d0=max(1, int(sqrt(m_mpiInfo->size*(n0+1)/(float)(n2+1))));
103            d2=m_mpiInfo->size/d0;
104            if (d0*d1*d2 != m_mpiInfo->size) {
105                // ratios not the same so subdivide side with more elements only
106                if (n0>n2) {
107                    d0=0;
108                    d2=1;
109                } else {
110                    d0=1;
111                    d2=0;
112                }
113            }
114        } else if (d1<=0 && d2<=0) {
115            warn=true;
116            d1=max(1, int(sqrt(m_mpiInfo->size*(n1+1)/(float)(n2+1))));
117            d2=m_mpiInfo->size/d1;
118            if (d0*d1*d2 != m_mpiInfo->size) {
119                // ratios not the same so subdivide side with more elements only
120                if (n1>n2) {
121                    d1=0;
122                    d2=1;
123                } else {
124                    d1=1;
125                    d2=0;
126                }
127            }
128        }
129        if (d0<=0) {
130            // d1,d2 are preset, determine d0
131            d0=m_mpiInfo->size/(d1*d2);
132        } else if (d1<=0) {
133            // d0,d2 are preset, determine d1
134            d1=m_mpiInfo->size/(d0*d2);
135        } else if (d2<=0) {
136            // d0,d1 are preset, determine d2
137            d2=m_mpiInfo->size/(d0*d1);
138        }
139    
140        m_NX=d0;
141        m_NY=d1;
142        m_NZ=d2;
143    
144      // ensure number of subdivisions is valid and nodes can be distributed      // ensure number of subdivisions is valid and nodes can be distributed
145      // among number of ranks      // among number of ranks
146      if (m_NX*m_NY*m_NZ != m_mpiInfo->size)      if (m_NX*m_NY*m_NZ != m_mpiInfo->size)
147          throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");          throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");
148    
149      if (n0%m_NX > 0 || n1%m_NY > 0 || n2%m_NZ > 0)      if (warn) {
150          throw RipleyException("Number of elements must be separable into number of ranks in each dimension");          cout << "Warning: Automatic domain subdivision (d0=" << d0 << ", d1="
151                << d1 << ", d2=" << d2 << "). This may not be optimal!" << endl;
152        }
153    
154      // local number of elements      if ((n0+1)%m_NX > 0) {
155      m_NE0 = n0/m_NX;          double Dx=m_l0/n0;
156      m_NE1 = n1/m_NY;          n0=(int)round((float)(n0+1)/d0+0.5)*d0-1;
157      m_NE2 = n2/m_NZ;          m_l0=Dx*n0;
158      // local number of nodes (not necessarily owned)          cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N0="
159                << n0 << ", l0=" << m_l0 << endl;
160        }
161        if ((n1+1)%m_NY > 0) {
162            double Dy=m_l1/n1;
163            n1=(int)round((float)(n1+1)/d1+0.5)*d1-1;
164            m_l1=Dy*n1;
165            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N1="
166                << n1 << ", l1=" << m_l1 << endl;
167        }
168        if ((n2+1)%m_NZ > 0) {
169            double Dz=m_l2/n2;
170            n2=(int)round((float)(n2+1)/d2+0.5)*d2-1;
171            m_l2=Dz*n2;
172            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N2="
173                << n2 << ", l2=" << m_l2 << endl;
174        }
175    
176        m_gNE0=n0;
177        m_gNE1=n1;
178        m_gNE2=n2;
179    
180        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))
181            throw RipleyException("Too few elements for the number of ranks");
182    
183        // local number of elements (including overlap)
184        m_NE0 = m_ownNE0 = (m_NX>1 ? (n0+1)/m_NX : n0);
185        if (m_mpiInfo->rank%m_NX>0 && m_mpiInfo->rank%m_NX<m_NX-1)
186            m_NE0++;
187        else if (m_NX>1 && m_mpiInfo->rank%m_NX==m_NX-1)
188            m_ownNE0--;
189    
190        m_NE1 = m_ownNE1 = (m_NY>1 ? (n1+1)/m_NY : n1);
191        if (m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX>0 && m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX<m_NY-1)
192            m_NE1++;
193        else if (m_NY>1 && m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX==m_NY-1)
194            m_ownNE1--;
195    
196        m_NE2 = m_ownNE2 = (m_NZ>1 ? (n2+1)/m_NZ : n2);
197        if (m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)>0 && m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)<m_NZ-1)
198            m_NE2++;
199        else if (m_NZ>1 && m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)==m_NZ-1)
200            m_ownNE2--;
201    
202        // local number of nodes
203      m_N0 = m_NE0+1;      m_N0 = m_NE0+1;
204      m_N1 = m_NE1+1;      m_N1 = m_NE1+1;
205      m_N2 = m_NE2+1;      m_N2 = m_NE2+1;
206    
207      // bottom-left-front node is at (offset0,offset1,offset2) in global mesh      // bottom-left-front node is at (offset0,offset1,offset2) in global mesh
208      m_offset0 = m_NE0*(m_mpiInfo->rank%m_NX);      m_offset0 = (n0+1)/m_NX*(m_mpiInfo->rank%m_NX);
209      m_offset1 = m_NE1*(m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX);      if (m_offset0 > 0)
210      m_offset2 = m_NE2*(m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY));          m_offset0--;
211        m_offset1 = (n1+1)/m_NY*(m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX);
212        if (m_offset1 > 0)
213            m_offset1--;
214        m_offset2 = (n2+1)/m_NZ*(m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY));
215        if (m_offset2 > 0)
216            m_offset2--;
217    
218      populateSampleIds();      populateSampleIds();
219        createPattern();
220  }  }
221    
222    
223  Brick::~Brick()  Brick::~Brick()
224  {  {
225        Paso_SystemMatrixPattern_free(m_pattern);
226        Paso_Connector_free(m_connector);
227  }  }
228    
229  string Brick::getDescription() const  string Brick::getDescription() const
# Line 77  string Brick::getDescription() const Line 233  string Brick::getDescription() const
233    
234  bool Brick::operator==(const AbstractDomain& other) const  bool Brick::operator==(const AbstractDomain& other) const
235  {  {
236      if (dynamic_cast<const Brick*>(&other))      const Brick* o=dynamic_cast<const Brick*>(&other);
237          return this==&other;      if (o) {
238            return (RipleyDomain::operator==(other) &&
239                    m_gNE0==o->m_gNE0 && m_gNE1==o->m_gNE1 && m_gNE2==o->m_gNE2
240                    && m_x0==o->m_x0 && m_y0==o->m_y0 && m_z0==o->m_z0
241                    && m_l0==o->m_l0 && m_l1==o->m_l1 && m_l2==o->m_l2
242                    && m_NX==o->m_NX && m_NY==o->m_NY && m_NZ==o->m_NZ);
243        }
244    
245      return false;      return false;
246  }  }
247    
248    void Brick::readBinaryGrid(escript::Data& out, string filename,
249                               const vector<int>& first,
250                               const vector<int>& numValues) const
251    {
252        // check destination function space
253        int myN0, myN1, myN2;
254        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
255            myN0 = m_N0;
256            myN1 = m_N1;
257            myN2 = m_N2;
258        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
259                    out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
260            myN0 = m_NE0;
261            myN1 = m_NE1;
262            myN2 = m_NE2;
263        } else
264            throw RipleyException("readBinaryGrid(): invalid function space for output data object");
265    
266        // check file existence and size
267        ifstream f(filename.c_str(), ifstream::binary);
268        if (f.fail()) {
269            throw RipleyException("readBinaryGrid(): cannot open file");
270        }
271        f.seekg(0, ios::end);
272        const int numComp = out.getDataPointSize();
273        const int filesize = f.tellg();
274        const int reqsize = numValues[0]*numValues[1]*numValues[2]*numComp*sizeof(float);
275        if (filesize < reqsize) {
276            f.close();
277            throw RipleyException("readBinaryGrid(): not enough data in file");
278        }
279    
280        // check if this rank contributes anything
281        if (first[0] >= m_offset0+myN0 || first[0]+numValues[0] <= m_offset0 ||
282                first[1] >= m_offset1+myN1 || first[1]+numValues[1] <= m_offset1 ||
283                first[2] >= m_offset2+myN2 || first[2]+numValues[2] <= m_offset2) {
284            f.close();
285            return;
286        }
287    
288        // now determine how much this rank has to write
289    
290        // first coordinates in data object to write to
291        const int first0 = max(0, first[0]-m_offset0);
292        const int first1 = max(0, first[1]-m_offset1);
293        const int first2 = max(0, first[2]-m_offset2);
294        // indices to first value in file
295        const int idx0 = max(0, m_offset0-first[0]);
296        const int idx1 = max(0, m_offset1-first[1]);
297        const int idx2 = max(0, m_offset2-first[2]);
298        // number of values to write
299        const int num0 = min(numValues[0]-idx0, myN0-first0);
300        const int num1 = min(numValues[1]-idx1, myN1-first1);
301        const int num2 = min(numValues[2]-idx2, myN2-first2);
302    
303        out.requireWrite();
304        vector<float> values(num0*numComp);
305        const int dpp = out.getNumDataPointsPerSample();
306    
307        for (index_t z=0; z<num2; z++) {
308            for (index_t y=0; y<num1; y++) {
309                const int fileofs = numComp*(idx0+(idx1+y)*numValues[0]+(idx2+z)*numValues[0]*numValues[1]);
310                f.seekg(fileofs*sizeof(float));
311                f.read((char*)&values[0], num0*numComp*sizeof(float));
312                const int dataIndex = first0+(first1+y)*myN0+(first2+z)*myN0*myN1;
313    
314                for (index_t x=0; x<num0; x++) {
315                    double* dest = out.getSampleDataRW(dataIndex+x);
316                    for (index_t c=0; c<numComp; c++) {
317                        for (index_t q=0; q<dpp; q++) {
318                            *dest++ = static_cast<double>(values[x*numComp+c]);
319                        }
320                    }
321                }
322            }
323        }
324    
325        f.close();
326    }
327    
328    void Brick::readNcGrid(escript::Data& out, string filename, string varname,
329                const vector<int>& first, const vector<int>& numValues) const
330    {
331    #ifdef USE_NETCDF
332        // check destination function space
333        int myN0, myN1, myN2;
334        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
335            myN0 = m_N0;
336            myN1 = m_N1;
337            myN2 = m_N2;
338        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
339                    out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
340            myN0 = m_NE0;
341            myN1 = m_NE1;
342            myN2 = m_NE2;
343        } else
344            throw RipleyException("readNcGrid(): invalid function space for output data object");
345    
346        if (first.size() != 3)
347            throw RipleyException("readNcGrid(): argument 'first' must have 3 entries");
348    
349        if (numValues.size() != 3)
350            throw RipleyException("readNcGrid(): argument 'numValues' must have 3 entries");
351    
352        // check file existence and size
353        NcFile f(filename.c_str(), NcFile::ReadOnly);
354        if (!f.is_valid())
355            throw RipleyException("readNcGrid(): cannot open file");
356    
357        NcVar* var = f.get_var(varname.c_str());
358        if (!var)
359            throw RipleyException("readNcGrid(): invalid variable name");
360    
361        // TODO: rank>0 data support
362        const int numComp = out.getDataPointSize();
363        if (numComp > 1)
364            throw RipleyException("readNcGrid(): only scalar data supported");
365    
366        const int dims = var->num_dims();
367        const long *edges = var->edges();
368    
369        // is this a slice of the data object (dims!=3)?
370        // note the expected ordering of edges (as in numpy: z,y,x)
371        if ( (dims==3 && (numValues[2] > edges[0] || numValues[1] > edges[1]
372                          || numValues[0] > edges[2]))
373                || (dims==2 && numValues[2]>1)
374                || (dims==1 && (numValues[2]>1 || numValues[1]>1)) ) {
375            throw RipleyException("readNcGrid(): not enough data in file");
376        }
377    
378        // check if this rank contributes anything
379        if (first[0] >= m_offset0+myN0 || first[0]+numValues[0] <= m_offset0 ||
380                first[1] >= m_offset1+myN1 || first[1]+numValues[1] <= m_offset1 ||
381                first[2] >= m_offset2+myN2 || first[2]+numValues[2] <= m_offset2) {
382            return;
383        }
384    
385        // now determine how much this rank has to write
386    
387        // first coordinates in data object to write to
388        const int first0 = max(0, first[0]-m_offset0);
389        const int first1 = max(0, first[1]-m_offset1);
390        const int first2 = max(0, first[2]-m_offset2);
391        // indices to first value in file
392        const int idx0 = max(0, m_offset0-first[0]);
393        const int idx1 = max(0, m_offset1-first[1]);
394        const int idx2 = max(0, m_offset2-first[2]);
395        // number of values to write
396        const int num0 = min(numValues[0]-idx0, myN0-first0);
397        const int num1 = min(numValues[1]-idx1, myN1-first1);
398        const int num2 = min(numValues[2]-idx2, myN2-first2);
399    
400        vector<double> values(num0*num1*num2);
401        if (dims==3) {
402            var->set_cur(idx2, idx1, idx0);
403            var->get(&values[0], num2, num1, num0);
404        } else if (dims==2) {
405            var->set_cur(idx1, idx0);
406            var->get(&values[0], num1, num0);
407        } else {
408            var->set_cur(idx0);
409            var->get(&values[0], num0);
410        }
411    
412        const int dpp = out.getNumDataPointsPerSample();
413        out.requireWrite();
414    
415        for (index_t z=0; z<num2; z++) {
416            for (index_t y=0; y<num1; y++) {
417    #pragma omp parallel for
418                for (index_t x=0; x<num0; x++) {
419                    const int dataIndex = first0+(first1+y)*myN0+(first2+z)*myN0*myN1+x;
420                    const int srcIndex=z*num1*num0+y*num0+x;
421                    double* dest = out.getSampleDataRW(dataIndex);
422                    for (index_t q=0; q<dpp; q++) {
423                        *dest++ = values[srcIndex];
424                    }
425                }
426            }
427        }
428    #else
429        throw RipleyException("readNcGrid(): not compiled with netCDF support");
430    #endif
431    }
432    
433  void Brick::dump(const string& fileName) const  void Brick::dump(const string& fileName) const
434  {  {
435  #if USE_SILO  #if USE_SILO
# Line 91  void Brick::dump(const string& fileName) Line 438  void Brick::dump(const string& fileName)
438          fn+=".silo";          fn+=".silo";
439      }      }
440    
     const int NUM_SILO_FILES = 1;  
     const char* blockDirFmt = "/block%04d";  
441      int driver=DB_HDF5;          int driver=DB_HDF5;    
442      string siloPath;      string siloPath;
443      DBfile* dbfile = NULL;      DBfile* dbfile = NULL;
444    
445  #ifdef ESYS_MPI  #ifdef ESYS_MPI
446      PMPIO_baton_t* baton = NULL;      PMPIO_baton_t* baton = NULL;
447        const int NUM_SILO_FILES = 1;
448        const char* blockDirFmt = "/block%04d";
449  #endif  #endif
450    
451      if (m_mpiInfo->size > 1) {      if (m_mpiInfo->size > 1) {
# Line 224  void Brick::dump(const string& fileName) Line 571  void Brick::dump(const string& fileName)
571      }      }
572    
573  #else // USE_SILO  #else // USE_SILO
574      throw RipleyException("dump(): no Silo support");      throw RipleyException("dump: no Silo support");
575  #endif  #endif
576  }  }
577    
# Line 232  const int* Brick::borrowSampleReferenceI Line 579  const int* Brick::borrowSampleReferenceI
579  {  {
580      switch (fsType) {      switch (fsType) {
581          case Nodes:          case Nodes:
582            case ReducedNodes: //FIXME: reduced
583              return &m_nodeId[0];              return &m_nodeId[0];
584            case DegreesOfFreedom:
585            case ReducedDegreesOfFreedom: //FIXME: reduced
586                return &m_dofId[0];
587          case Elements:          case Elements:
588            case ReducedElements:
589              return &m_elementId[0];              return &m_elementId[0];
590          case FaceElements:          case FaceElements:
591            case ReducedFaceElements:
592              return &m_faceId[0];              return &m_faceId[0];
593          default:          default:
594              break;              break;
595      }      }
596    
597      stringstream msg;      stringstream msg;
598      msg << "borrowSampleReferenceIDs() not implemented for function space type "      msg << "borrowSampleReferenceIDs: invalid function space type "<<fsType;
         << fsType;  
599      throw RipleyException(msg.str());      throw RipleyException(msg.str());
600  }  }
601    
602  bool Brick::ownSample(int fsCode, index_t id) const  bool Brick::ownSample(int fsType, index_t id) const
603  {  {
604  #ifdef ESYS_MPI      if (getMPISize()==1)
605      if (fsCode == Nodes) {          return true;
606          const index_t myFirst=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank];  
607          const index_t myLast=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+1]-1;      switch (fsType) {
608          return (m_nodeId[id]>=myFirst && m_nodeId[id]<=myLast);          case Nodes:
609      } else          case ReducedNodes: //FIXME: reduced
610          throw RipleyException("ownSample() only implemented for Nodes");              return (m_dofMap[id] < getNumDOF());
611  #else          case DegreesOfFreedom:
612      return true;          case ReducedDegreesOfFreedom:
613  #endif              return true;
614            case Elements:
615            case ReducedElements:
616                {
617                    // check ownership of element's _last_ node
618                    const index_t x=id%m_NE0 + 1;
619                    const index_t y=id%(m_NE0*m_NE1)/m_NE0 + 1;
620                    const index_t z=id/(m_NE0*m_NE1) + 1;
621                    return (m_dofMap[x + m_N0*y +m_N0*m_N1*z] < getNumDOF());
622                }
623            case FaceElements:
624            case ReducedFaceElements:
625                {
626                    // check ownership of face element's last node
627                    const IndexVector faces = getNumFacesPerBoundary();
628                    dim_t n=0;
629                    for (size_t i=0; i<faces.size(); i++) {
630                        n+=faces[i];
631                        if (id<n) {
632                            const index_t j=id-n+faces[i];
633                            if (i>=4) { // front or back
634                                const index_t first=(i==4 ? 0 : m_N0*m_N1*(m_N2-1));
635                                return (m_dofMap[first+j%m_NE0+1+(j/m_NE0+1)*m_N0] < getNumDOF());
636                            } else if (i>=2) { // bottom or top
637                                const index_t first=(i==2 ? 0 : m_N0*(m_N1-1));
638                                return (m_dofMap[first+j%m_NE0+1+(j/m_NE0+1)*m_N0*m_N1] < getNumDOF());
639                            } else { // left or right
640                                const index_t first=(i==0 ? 0 : m_N0-1);
641                                return (m_dofMap[first+(j%m_NE1+1)*m_N0+(j/m_NE1+1)*m_N0*m_N1] < getNumDOF());
642                            }
643                        }
644                    }
645                    return false;
646                }
647            default:
648                break;
649        }
650    
651        stringstream msg;
652        msg << "ownSample: invalid function space type " << fsType;
653        throw RipleyException(msg.str());
654    }
655    
656    void Brick::setToNormal(escript::Data& out) const
657    {
658        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
659            out.requireWrite();
660    #pragma omp parallel
661            {
662                if (m_faceOffset[0] > -1) {
663    #pragma omp for nowait
664                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
665                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
666                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
667                            // set vector at four quadrature points
668                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
669                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
670                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
671                            *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o = 0.;
672                        }
673                    }
674                }
675    
676                if (m_faceOffset[1] > -1) {
677    #pragma omp for nowait
678                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
679                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
680                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
681                            // set vector at four quadrature points
682                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
683                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
684                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
685                            *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o = 0.;
686                        }
687                    }
688                }
689    
690                if (m_faceOffset[2] > -1) {
691    #pragma omp for nowait
692                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
693                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
694                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
695                            // set vector at four quadrature points
696                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
697                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
698                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
699                            *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o = 0.;
700                        }
701                    }
702                }
703    
704                if (m_faceOffset[3] > -1) {
705    #pragma omp for nowait
706                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
707                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
708                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
709                            // set vector at four quadrature points
710                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
711                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
712                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
713                            *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o = 0.;
714                        }
715                    }
716                }
717    
718                if (m_faceOffset[4] > -1) {
719    #pragma omp for nowait
720                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
721                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
722                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
723                            // set vector at four quadrature points
724                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
725                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
726                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
727                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o = -1.;
728                        }
729                    }
730                }
731    
732                if (m_faceOffset[5] > -1) {
733    #pragma omp for nowait
734                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
735                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
736                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
737                            // set vector at four quadrature points
738                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
739                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
740                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
741                            *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o = 1.;
742                        }
743                    }
744                }
745            } // end of parallel section
746        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
747            out.requireWrite();
748    #pragma omp parallel
749            {
750                if (m_faceOffset[0] > -1) {
751    #pragma omp for nowait
752                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
753                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
754                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
755                            *o++ = -1.;
756                            *o++ = 0.;
757                            *o = 0.;
758                        }
759                    }
760                }
761    
762                if (m_faceOffset[1] > -1) {
763    #pragma omp for nowait
764                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
765                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
766                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
767                            *o++ = 1.;
768                            *o++ = 0.;
769                            *o = 0.;
770                        }
771                    }
772                }
773    
774                if (m_faceOffset[2] > -1) {
775    #pragma omp for nowait
776                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
777                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
778                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
779                            *o++ = 0.;
780                            *o++ = -1.;
781                            *o = 0.;
782                        }
783                    }
784                }
785    
786                if (m_faceOffset[3] > -1) {
787    #pragma omp for nowait
788                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
789                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
790                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
791                            *o++ = 0.;
792                            *o++ = 1.;
793                            *o = 0.;
794                        }
795                    }
796                }
797    
798                if (m_faceOffset[4] > -1) {
799    #pragma omp for nowait
800                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
801                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
802                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
803                            *o++ = 0.;
804                            *o++ = 0.;
805                            *o = -1.;
806                        }
807                    }
808                }
809    
810                if (m_faceOffset[5] > -1) {
811    #pragma omp for nowait
812                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
813                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
814                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
815                            *o++ = 0.;
816                            *o++ = 0.;
817                            *o = 1.;
818                        }
819                    }
820                }
821            } // end of parallel section
822    
823        } else {
824            stringstream msg;
825            msg << "setToNormal: invalid function space type "
826                << out.getFunctionSpace().getTypeCode();
827            throw RipleyException(msg.str());
828        }
829    }
830    
831    void Brick::setToSize(escript::Data& out) const
832    {
833        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements
834                || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
835            out.requireWrite();
836            const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
837            const double xSize=getFirstCoordAndSpacing(0).second;
838            const double ySize=getFirstCoordAndSpacing(1).second;
839            const double zSize=getFirstCoordAndSpacing(2).second;
840            const double size=sqrt(xSize*xSize+ySize*ySize+zSize*zSize);
841    #pragma omp parallel for
842            for (index_t k = 0; k < getNumElements(); ++k) {
843                double* o = out.getSampleDataRW(k);
844                fill(o, o+numQuad, size);
845            }
846        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements
847                || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
848            out.requireWrite();
849            const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
850            const double xSize=getFirstCoordAndSpacing(0).second;
851            const double ySize=getFirstCoordAndSpacing(1).second;
852            const double zSize=getFirstCoordAndSpacing(2).second;
853    #pragma omp parallel
854            {
855                if (m_faceOffset[0] > -1) {
856                    const double size=min(ySize,zSize);
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                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
861                            fill(o, o+numQuad, size);
862                        }
863                    }
864                }
865    
866                if (m_faceOffset[1] > -1) {
867                    const double size=min(ySize,zSize);
868    #pragma omp for nowait
869                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
870                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
871                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
872                            fill(o, o+numQuad, size);
873                        }
874                    }
875                }
876    
877                if (m_faceOffset[2] > -1) {
878                    const double size=min(xSize,zSize);
879    #pragma omp for nowait
880                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
881                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
882                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
883                            fill(o, o+numQuad, size);
884                        }
885                    }
886                }
887    
888                if (m_faceOffset[3] > -1) {
889                    const double size=min(xSize,zSize);
890    #pragma omp for nowait
891                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {
892                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
893                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
894                            fill(o, o+numQuad, size);
895                        }
896                    }
897                }
898    
899                if (m_faceOffset[4] > -1) {
900                    const double size=min(xSize,ySize);
901    #pragma omp for nowait
902                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
903                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
904                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
905                            fill(o, o+numQuad, size);
906                        }
907                    }
908                }
909    
910                if (m_faceOffset[5] > -1) {
911                    const double size=min(xSize,ySize);
912    #pragma omp for nowait
913                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {
914                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {
915                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
916                            fill(o, o+numQuad, size);
917                        }
918                    }
919                }
920            } // end of parallel section
921    
922        } else {
923            stringstream msg;
924            msg << "setToSize: invalid function space type "
925                << out.getFunctionSpace().getTypeCode();
926            throw RipleyException(msg.str());
927        }
928  }  }
929    
930  Paso_SystemMatrixPattern* Brick::getPattern(bool reducedRowOrder,  Paso_SystemMatrixPattern* Brick::getPattern(bool reducedRowOrder,
931                                              bool reducedColOrder) const                                              bool reducedColOrder) const
932  {  {
933        /* FIXME: reduced
934      if (reducedRowOrder || reducedColOrder)      if (reducedRowOrder || reducedColOrder)
935          throw RipleyException("getPattern() not implemented for reduced order");          throw RipleyException("getPattern() not implemented for reduced order");
936        */
937      throw RipleyException("getPattern() not implemented");      return m_pattern;
938  }  }
939    
940  void Brick::Print_Mesh_Info(const bool full) const  void Brick::Print_Mesh_Info(const bool full) const
# Line 331  IndexVector Brick::getNumFacesPerBoundar Line 998  IndexVector Brick::getNumFacesPerBoundar
998      return ret;      return ret;
999  }  }
1000    
1001    IndexVector Brick::getNumSubdivisionsPerDim() const
1002    {
1003        IndexVector ret;
1004        ret.push_back(m_NX);
1005        ret.push_back(m_NY);
1006        ret.push_back(m_NZ);
1007        return ret;
1008    }
1009    
1010  pair<double,double> Brick::getFirstCoordAndSpacing(dim_t dim) const  pair<double,double> Brick::getFirstCoordAndSpacing(dim_t dim) const
1011  {  {
1012      if (dim==0)      if (dim==0)
1013          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);
1014      else if (dim==1)      else if (dim==1)
1015          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);
1016      else if (dim==2)      else if (dim==2)
1017          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);
1018    
1019      throw RipleyException("getFirstCoordAndSpacing(): invalid argument");      throw RipleyException("getFirstCoordAndSpacing: invalid argument");
1020  }  }
1021    
1022    //protected
1023    dim_t Brick::getNumDOF() const
1024    {
1025        return (m_gNE0+1)/m_NX*(m_gNE1+1)/m_NY*(m_gNE2+1)/m_NZ;
1026    }
1027    
1028  //protected  //protected
1029  dim_t Brick::getNumFaceElements() const  dim_t Brick::getNumFaceElements() const
1030  {  {
1031        const IndexVector faces = getNumFacesPerBoundary();
1032      dim_t n=0;      dim_t n=0;
1033      //left      for (size_t i=0; i<faces.size(); i++)
1034      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;  
   
1035      return n;      return n;
1036  }  }
1037    
# Line 397  void Brick::assembleCoordinates(escript: Line 1062  void Brick::assembleCoordinates(escript:
1062      }      }
1063  }  }
1064    
1065    //protected
1066    void Brick::assembleGradient(escript::Data& out, escript::Data& in) const
1067    {
1068        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
1069        const double h0 = m_l0/m_gNE0;
1070        const double h1 = m_l1/m_gNE1;
1071        const double h2 = m_l2/m_gNE2;
1072        const double C0 = .044658198738520451079;
1073        const double C1 = .16666666666666666667;
1074        const double C2 = .21132486540518711775;
1075        const double C3 = .25;
1076        const double C4 = .5;
1077        const double C5 = .62200846792814621559;
1078        const double C6 = .78867513459481288225;
1079    
1080        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {
1081            out.requireWrite();
1082    #pragma omp parallel
1083            {
1084                vector<double> f_000(numComp);
1085                vector<double> f_001(numComp);
1086                vector<double> f_010(numComp);
1087                vector<double> f_011(numComp);
1088                vector<double> f_100(numComp);
1089                vector<double> f_101(numComp);
1090                vector<double> f_110(numComp);
1091                vector<double> f_111(numComp);
1092    #pragma omp for
1093                for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1094                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1095                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1096                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1097                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1098                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1099                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1100                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1101                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1102                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1103                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1104                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));
1105                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1106                                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;
1107                                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;
1108                                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;
1109                                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;
1110                                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;
1111                                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;
1112                                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;
1113                                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;
1114                                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;
1115                                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;
1116                                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;
1117                                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;
1118                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1119                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V4;
1120                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V8;
1121                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1122                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V5;
1123                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V9;
1124                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1125                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V4;
1126                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V10;
1127                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1128                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V5;
1129                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V11;
1130                                o[INDEX3(i,0,4,numComp,3)] = V2;
1131                                o[INDEX3(i,1,4,numComp,3)] = V6;
1132                                o[INDEX3(i,2,4,numComp,3)] = V8;
1133                                o[INDEX3(i,0,5,numComp,3)] = V2;
1134                                o[INDEX3(i,1,5,numComp,3)] = V7;
1135                                o[INDEX3(i,2,5,numComp,3)] = V9;
1136                                o[INDEX3(i,0,6,numComp,3)] = V3;
1137                                o[INDEX3(i,1,6,numComp,3)] = V6;
1138                                o[INDEX3(i,2,6,numComp,3)] = V10;
1139                                o[INDEX3(i,0,7,numComp,3)] = V3;
1140                                o[INDEX3(i,1,7,numComp,3)] = V7;
1141                                o[INDEX3(i,2,7,numComp,3)] = V11;
1142                            } // end of component loop i
1143                        } // end of k0 loop
1144                    } // end of k1 loop
1145                } // end of k2 loop
1146            } // end of parallel section
1147        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
1148            out.requireWrite();
1149    #pragma omp parallel
1150            {
1151                vector<double> f_000(numComp);
1152                vector<double> f_001(numComp);
1153                vector<double> f_010(numComp);
1154                vector<double> f_011(numComp);
1155                vector<double> f_100(numComp);
1156                vector<double> f_101(numComp);
1157                vector<double> f_110(numComp);
1158                vector<double> f_111(numComp);
1159    #pragma omp for
1160                for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1161                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1162                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1163                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1164                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1165                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1166                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1167                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1168                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1169                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1170                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1171                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));
1172                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1173                                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;
1174                                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;
1175                                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;
1176                            } // end of component loop i
1177                        } // end of k0 loop
1178                    } // end of k1 loop
1179                } // end of k2 loop
1180            } // end of parallel section
1181        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
1182            out.requireWrite();
1183    #pragma omp parallel
1184            {
1185                vector<double> f_000(numComp);
1186                vector<double> f_001(numComp);
1187                vector<double> f_010(numComp);
1188                vector<double> f_011(numComp);
1189                vector<double> f_100(numComp);
1190                vector<double> f_101(numComp);
1191                vector<double> f_110(numComp);
1192                vector<double> f_111(numComp);
1193                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1194    #pragma omp for nowait
1195                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1196                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1197                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1198                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1199                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1200                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1201                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1202                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1203                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1204                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1205                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1206                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1207                                const double V0=((f_010[i]-f_000[i])*C6 + (f_011[i]-f_001[i])*C2) / h1;
1208                                const double V1=((f_010[i]-f_000[i])*C2 + (f_011[i]-f_001[i])*C6) / h1;
1209                                const double V2=((f_001[i]-f_000[i])*C6 + (f_010[i]-f_011[i])*C2) / h2;
1210                                const double V3=((f_001[i]-f_000[i])*C2 + (f_011[i]-f_010[i])*C6) / h2;
1211                                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;
1212                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;
1213                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1214                                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;
1215                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;
1216                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1217                                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;
1218                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;
1219                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1220                                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;
1221                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;
1222                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1223                            } // end of component loop i
1224                        } // end of k1 loop
1225                    } // end of k2 loop
1226                } // end of face 0
1227                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1228    #pragma omp for nowait
1229                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1230                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1231                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1232                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1233                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1234                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1235                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1236                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1237                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1238                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1239                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1240                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1241                                const double V0=((f_110[i]-f_100[i])*C6 + (f_111[i]-f_101[i])*C2) / h1;
1242                                const double V1=((f_110[i]-f_100[i])*C2 + (f_111[i]-f_101[i])*C6) / h1;
1243                                const double V2=((f_101[i]-f_100[i])*C6 + (f_111[i]-f_110[i])*C2) / h2;
1244                                const double V3=((f_101[i]-f_100[i])*C2 + (f_111[i]-f_110[i])*C6) / h2;
1245                                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;
1246                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;
1247                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1248                                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;
1249                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;
1250                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1251                                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;
1252                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;
1253                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1254                                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;
1255                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;
1256                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1257                            } // end of component loop i
1258                        } // end of k1 loop
1259                    } // end of k2 loop
1260                } // end of face 1
1261                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1262    #pragma omp for nowait
1263                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1264                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1265                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1266                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1267                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1268                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1269                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1270                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1271                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1272                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1273                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1274                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1275                                const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C6 + (f_101[i]-f_001[i])*C2) / h0;
1276                                const double V1=((f_001[i]-f_000[i])*C6 + (f_101[i]-f_100[i])*C2) / h2;
1277                                const double V2=((f_001[i]-f_000[i])*C2 + (f_101[i]-f_100[i])*C6) / h2;
1278                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1279                                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;
1280                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V1;
1281                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1282                                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;
1283                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V2;
1284                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V0;
1285                                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;
1286                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V1;
1287                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V0;
1288                                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;
1289                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V2;
1290                            } // end of component loop i
1291                        } // end of k0 loop
1292                    } // end of k2 loop
1293                } // end of face 2
1294                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1295    #pragma omp for nowait
1296                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1297                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1298                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1299                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1300                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1301                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1302                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1303                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1304                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1305                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1306                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1307                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1308                                const double V0=((f_110[i]-f_010[i])*C6 + (f_111[i]-f_011[i])*C2) / h0;
1309                                const double V1=((f_110[i]-f_010[i])*C2 + (f_111[i]-f_011[i])*C6) / h0;
1310                                const double V2=((f_011[i]-f_010[i])*C6 + (f_111[i]-f_110[i])*C2) / h2;
1311                                const double V3=((f_011[i]-f_010[i])*C2 + (f_111[i]-f_110[i])*C6) / h2;
1312                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1313                                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;
1314                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1315                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1316                                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;
1317                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1318                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1319                                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;
1320                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1321                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1322                                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;
1323                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1324                            } // end of component loop i
1325                        } // end of k0 loop
1326                    } // end of k2 loop
1327                } // end of face 3
1328                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1329    #pragma omp for nowait
1330                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1331                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1332                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1333                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1334                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1335                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1336                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1337                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1338                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1339                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1340                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1341                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1342                                const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C6 + (f_110[i]-f_010[i])*C2) / h0;
1343                                const double V1=((f_100[i]-f_000[i])*C2 + (f_110[i]-f_010[i])*C6) / h0;
1344                                const double V2=((f_010[i]-f_000[i])*C6 + (f_110[i]-f_100[i])*C2) / h1;
1345                                const double V3=((f_010[i]-f_000[i])*C2 + (f_110[i]-f_100[i])*C6) / h1;
1346                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1347                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;
1348                                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;
1349                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1350                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;
1351                                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;
1352                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1353                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;
1354                                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;
1355                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1356                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;
1357                                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;
1358                            } // end of component loop i
1359                        } // end of k0 loop
1360                    } // end of k1 loop
1361                } // end of face 4
1362                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1363    #pragma omp for nowait
1364                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1365                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1366                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1367                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1368                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1369                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1370                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1371                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1372                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1373                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1374                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1375                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1376                                const double V0=((f_101[i]-f_001[i])*C6 + (f_111[i]-f_011[i])*C2) / h0;
1377                                const double V1=((f_101[i]-f_001[i])*C2 + (f_111[i]-f_011[i])*C6) / h0;
1378                                const double V2=((f_011[i]-f_001[i])*C6 + (f_111[i]-f_101[i])*C2) / h1;
1379                                const double V3=((f_011[i]-f_001[i])*C2 + (f_111[i]-f_101[i])*C6) / h1;
1380                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1381                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;
1382                                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;
1383                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1384                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;
1385                                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;
1386                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1387                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;
1388                                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;
1389                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1390                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;
1391                                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;
1392                            } // end of component loop i
1393                        } // end of k0 loop
1394                    } // end of k1 loop
1395                } // end of face 5
1396            } // end of parallel section
1397        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
1398            out.requireWrite();
1399    #pragma omp parallel
1400            {
1401                vector<double> f_000(numComp);
1402                vector<double> f_001(numComp);
1403                vector<double> f_010(numComp);
1404                vector<double> f_011(numComp);
1405                vector<double> f_100(numComp);
1406                vector<double> f_101(numComp);
1407                vector<double> f_110(numComp);
1408                vector<double> f_111(numComp);
1409                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1410    #pragma omp for nowait
1411                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1412                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1413                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1414                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1415                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1416                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1417                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1418                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1419                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1420                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1421                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1422                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1423                                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;
1424                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_011[i]-f_000[i]-f_001[i])*C4 / h1;
1425                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_011[i]-f_000[i]-f_010[i])*C4 / h2;
1426                            } // end of component loop i
1427                        } // end of k1 loop
1428                    } // end of k2 loop
1429                } // end of face 0
1430                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1431    #pragma omp for nowait
1432                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1433                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1434                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1435                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1436                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1437                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1438                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1439                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1440                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1441                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1442                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1443                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1444                                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;
1445                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_110[i]+f_111[i]-f_100[i]-f_101[i])*C4 / h1;
1446                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_101[i]+f_111[i]-f_100[i]-f_110[i])*C4 / h2;
1447                            } // end of component loop i
1448                        } // end of k1 loop
1449                    } // end of k2 loop
1450                } // end of face 1
1451                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1452    #pragma omp for nowait
1453                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1454                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1455                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1456                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1457                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1458                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1459                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1460                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1461                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1462                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1463                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1464                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1465                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_101[i]-f_000[i]-f_001[i])*C4 / h0;
1466                                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;
1467                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_101[i]-f_000[i]-f_100[i])*C4 / h2;
1468                            } // end of component loop i
1469                        } // end of k0 loop
1470                    } // end of k2 loop
1471                } // end of face 2
1472                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1473    #pragma omp for nowait
1474                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
1475                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1476                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1477                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1478                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1479                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1480                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1481                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1482                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1483                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1484                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1485                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1486                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_110[i]+f_111[i]-f_010[i]-f_011[i])*C4 / h0;
1487                                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;
1488                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_011[i]+f_111[i]-f_010[i]-f_110[i])*C4 / h2;
1489                            } // end of component loop i
1490                        } // end of k0 loop
1491                    } // end of k2 loop
1492                } // end of face 3
1493                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1494    #pragma omp for nowait
1495                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1496                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1497                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1498                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1499                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1500                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1501                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1502                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1503                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1504                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1505                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1506                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1507                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_110[i]-f_000[i]-f_010[i])*C4 / h0;
1508                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_110[i]-f_000[i]-f_100[i])*C4 / h1;
1509                                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;
1510                            } // end of component loop i
1511                        } // end of k0 loop
1512                    } // end of k1 loop
1513                } // end of face 4
1514                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1515    #pragma omp for nowait
1516                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
1517                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
1518                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1519                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1520                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1521                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1522                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1523                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1524                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1525                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
1526                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1527                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1528                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_101[i]+f_111[i]-f_001[i]-f_011[i])*C4 / h0;
1529                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_011[i]+f_111[i]-f_001[i]-f_101[i])*C4 / h1;
1530                                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;
1531                            } // end of component loop i
1532                        } // end of k0 loop
1533                    } // end of k1 loop
1534                } // end of face 5
1535            } // end of parallel section
1536        }
1537    }
1538    
1539    //protected
1540    void Brick::assembleIntegrate(vector<double>& integrals, escript::Data& arg) const
1541    {
1542        const dim_t numComp = arg.getDataPointSize();
1543        const double h0 = m_l0/m_gNE0;
1544        const double h1 = m_l1/m_gNE1;
1545        const double h2 = m_l2/m_gNE2;
1546        const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);
1547        const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);
1548        const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);
1549        const int fs = arg.getFunctionSpace().getTypeCode();
1550        if (fs == Elements && arg.actsExpanded()) {
1551            const double w_0 = h0*h1*h2/8.;
1552    #pragma omp parallel
1553            {
1554                vector<double> int_local(numComp, 0);
1555    #pragma omp for nowait
1556                for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1557                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1558                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1559                            const double* f = arg.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE0, m_NE1));
1560                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1561                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1562                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1563                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1564                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1565                                const double f_4 = f[INDEX2(i,4,numComp)];
1566                                const double f_5 = f[INDEX2(i,5,numComp)];
1567                                const double f_6 = f[INDEX2(i,6,numComp)];
1568                                const double f_7 = f[INDEX2(i,7,numComp)];
1569                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3+f_4+f_5+f_6+f_7)*w_0;
1570                            }  // end of component loop i
1571                        } // end of k0 loop
1572                    } // end of k1 loop
1573                } // end of k2 loop
1574    
1575    #pragma omp critical
1576                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1577                    integrals[i]+=int_local[i];
1578            } // end of parallel section
1579    
1580        } else if (fs==ReducedElements || (fs==Elements && !arg.actsExpanded())) {
1581            const double w_0 = h0*h1*h2;
1582    #pragma omp parallel
1583            {
1584                vector<double> int_local(numComp, 0);
1585    #pragma omp for nowait
1586                for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1587                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1588                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1589                            const double* f = arg.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE0, m_NE1));
1590                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1591                                int_local[i]+=f[i]*w_0;
1592                            }  // end of component loop i
1593                        } // end of k0 loop
1594                    } // end of k1 loop
1595                } // end of k2 loop
1596    
1597    #pragma omp critical
1598                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1599                    integrals[i]+=int_local[i];
1600            } // end of parallel section
1601    
1602        } else if (fs == FaceElements && arg.actsExpanded()) {
1603            const double w_0 = h1*h2/4.;
1604            const double w_1 = h0*h2/4.;
1605            const double w_2 = h0*h1/4.;
1606    #pragma omp parallel
1607            {
1608                vector<double> int_local(numComp, 0);
1609                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1610    #pragma omp for nowait
1611                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1612                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1613                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1614                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1615                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1616                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1617                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1618                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1619                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;
1620                            }  // end of component loop i
1621                        } // end of k1 loop
1622                    } // end of k2 loop
1623                }
1624    
1625                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1626    #pragma omp for nowait
1627                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1628                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1629                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1630                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1631                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1632                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1633                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1634                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1635                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;
1636                            }  // end of component loop i
1637                        } // end of k1 loop
1638                    } // end of k2 loop
1639                }
1640    
1641                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1642    #pragma omp for nowait
1643                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1644                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1645                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1646                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1647                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1648                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1649                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1650                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1651                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;
1652                            }  // end of component loop i
1653                        } // end of k1 loop
1654                    } // end of k2 loop
1655                }
1656    
1657                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1658    #pragma omp for nowait
1659                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1660                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1661                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1662                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1663                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1664                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1665                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1666                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1667                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;
1668                            }  // end of component loop i
1669                        } // end of k1 loop
1670                    } // end of k2 loop
1671                }
1672    
1673                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1674    #pragma omp for nowait
1675                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1676                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1677                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1678                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1679                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1680                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1681                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1682                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1683                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;
1684                            }  // end of component loop i
1685                        } // end of k1 loop
1686                    } // end of k2 loop
1687                }
1688    
1689                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1690    #pragma omp for nowait
1691                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1692                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1693                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1694                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1695                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1696                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1697                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1698                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1699                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;
1700                            }  // end of component loop i
1701                        } // end of k1 loop
1702                    } // end of k2 loop
1703                }
1704    
1705    #pragma omp critical
1706                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1707                    integrals[i]+=int_local[i];
1708            } // end of parallel section
1709    
1710        } else if (fs==ReducedFaceElements || (fs==FaceElements && !arg.actsExpanded())) {
1711            const double w_0 = h1*h2;
1712            const double w_1 = h0*h2;
1713            const double w_2 = h0*h1;
1714    #pragma omp parallel
1715            {
1716                vector<double> int_local(numComp, 0);
1717                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1718    #pragma omp for nowait
1719                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1720                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1721                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1722                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1723                                int_local[i]+=f[i]*w_0;
1724                            }  // end of component loop i
1725                        } // end of k1 loop
1726                    } // end of k2 loop
1727                }
1728    
1729                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1730    #pragma omp for nowait
1731                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1732                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1733                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
1734                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1735                                int_local[i]+=f[i]*w_0;
1736                            }  // end of component loop i
1737                        } // end of k1 loop
1738                    } // end of k2 loop
1739                }
1740    
1741                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1742    #pragma omp for nowait
1743                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1744                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1745                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1746                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1747                                int_local[i]+=f[i]*w_1;
1748                            }  // end of component loop i
1749                        } // end of k1 loop
1750                    } // end of k2 loop
1751                }
1752    
1753                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1754    #pragma omp for nowait
1755                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE2; ++k2) {
1756                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1757                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
1758                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1759                                int_local[i]+=f[i]*w_1;
1760                            }  // end of component loop i
1761                        } // end of k1 loop
1762                    } // end of k2 loop
1763                }
1764    
1765                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1766    #pragma omp for nowait
1767                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1768                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1769                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1770                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1771                                int_local[i]+=f[i]*w_2;
1772                            }  // end of component loop i
1773                        } // end of k1 loop
1774                    } // end of k2 loop
1775                }
1776    
1777                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1778    #pragma omp for nowait
1779                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE1; ++k1) {
1780                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE0; ++k0) {
1781                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
1782                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1783                                int_local[i]+=f[i]*w_2;
1784                            }  // end of component loop i
1785                        } // end of k1 loop
1786                    } // end of k2 loop
1787                }
1788    
1789    #pragma omp critical
1790                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1791                    integrals[i]+=int_local[i];
1792            } // end of parallel section
1793        } // function space selector
1794    }
1795    
1796    //protected
1797    dim_t Brick::insertNeighbourNodes(IndexVector& index, index_t node) const
1798    {
1799        const dim_t nDOF0 = (m_gNE0+1)/m_NX;
1800        const dim_t nDOF1 = (m_gNE1+1)/m_NY;
1801        const dim_t nDOF2 = (m_gNE2+1)/m_NZ;
1802        const int x=node%nDOF0;
1803        const int y=node%(nDOF0*nDOF1)/nDOF0;
1804        const int z=node/(nDOF0*nDOF1);
1805        int num=0;
1806        // loop through potential neighbours and add to index if positions are
1807        // within bounds
1808        for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
1809            for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
1810                for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
1811                    // skip node itself
1812                    if (i0==0 && i1==0 && i2==0)
1813                        continue;
1814                    // location of neighbour node
1815                    const int nx=x+i0;
1816                    const int ny=y+i1;
1817                    const int nz=z+i2;
1818                    if (nx>=0 && ny>=0 && nz>=0
1819                            && nx<nDOF0 && ny<nDOF1 && nz<nDOF2) {
1820                        index.push_back(nz*nDOF0*nDOF1+ny*nDOF0+nx);
1821                        num++;
1822                    }
1823                }
1824            }
1825        }
1826    
1827        return num;
1828    }
1829    
1830    //protected
1831    void Brick::nodesToDOF(escript::Data& out, escript::Data& in) const
1832    {
1833        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
1834        out.requireWrite();
1835    
1836        const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);
1837        const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);
1838        const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);
1839        const dim_t nDOF0 = (m_gNE0+1)/m_NX;
1840        const dim_t nDOF1 = (m_gNE1+1)/m_NY;
1841        const dim_t nDOF2 = (m_gNE2+1)/m_NZ;
1842    #pragma omp parallel for
1843        for (index_t i=0; i<nDOF2; i++) {
1844            for (index_t j=0; j<nDOF1; j++) {
1845                for (index_t k=0; k<nDOF0; k++) {
1846                    const index_t n=k+left+(j+bottom)*m_N0+(i+front)*m_N0*m_N1;
1847                    const double* src=in.getSampleDataRO(n);
1848                    copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(k+j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1));
1849                }
1850            }
1851        }
1852    }
1853    
1854    //protected
1855    void Brick::dofToNodes(escript::Data& out, escript::Data& in) const
1856    {
1857        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
1858        Paso_Coupler* coupler = Paso_Coupler_alloc(m_connector, numComp);
1859        in.requireWrite();
1860        Paso_Coupler_startCollect(coupler, in.getSampleDataRW(0));
1861    
1862        const dim_t numDOF = getNumDOF();
1863        out.requireWrite();
1864        const double* buffer = Paso_Coupler_finishCollect(coupler);
1865    
1866    #pragma omp parallel for
1867        for (index_t i=0; i<getNumNodes(); i++) {
1868            const double* src=(m_dofMap[i]<numDOF ?
1869                    in.getSampleDataRO(m_dofMap[i])
1870                    : &buffer[(m_dofMap[i]-numDOF)*numComp]);
1871            copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(i));
1872        }
1873        Paso_Coupler_free(coupler);
1874    }
1875    
1876  //private  //private
1877  void Brick::populateSampleIds()  void Brick::populateSampleIds()
1878  {  {
1879      // 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
1880      // 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  
1881    
1882      // build node distribution vector first.      // build node distribution vector first.
1883      // m_nodeDistribution[i] is the first node id on rank i, that is      // rank i owns m_nodeDistribution[i+1]-nodeDistribution[i] nodes which is
1884      // rank i owns m_nodeDistribution[i+1]-nodeDistribution[i] nodes      // constant for all ranks in this implementation
1885      m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);      m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);
1886      m_nodeDistribution[1]=getNumNodes();      const dim_t numDOF=getNumDOF();
1887      for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size-1; k++) {      for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size; k++) {
1888          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;  
1889      }      }
1890      m_nodeDistribution[m_mpiInfo->size]=getNumDataPointsGlobal();      m_nodeDistribution[m_mpiInfo->size]=getNumDataPointsGlobal();
   
1891      m_nodeId.resize(getNumNodes());      m_nodeId.resize(getNumNodes());
1892        m_dofId.resize(numDOF);
1893        m_elementId.resize(getNumElements());
1894        m_faceId.resize(getNumFaceElements());
1895    
1896    #pragma omp parallel
1897        {
1898    #pragma omp for nowait
1899            // nodes
1900            for (dim_t i2=0; i2<m_N2; i2++) {
1901                for (dim_t i1=0; i1<m_N1; i1++) {
1902                    for (dim_t i0=0; i0<m_N0; i0++) {
1903                        m_nodeId[i0+i1*m_N0+i2*m_N0*m_N1] =
1904                            (m_offset2+i2)*(m_gNE0+1)*(m_gNE1+1)
1905                            +(m_offset1+i1)*(m_gNE0+1)
1906                            +m_offset0+i0;
1907                    }
1908                }
1909            }
1910    
1911            // degrees of freedom
1912    #pragma omp for nowait
1913            for (dim_t k=0; k<numDOF; k++)
1914                m_dofId[k] = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank]+k;
1915    
1916            // elements
1917    #pragma omp for nowait
1918            for (dim_t i2=0; i2<m_NE2; i2++) {
1919                for (dim_t i1=0; i1<m_NE1; i1++) {
1920                    for (dim_t i0=0; i0<m_NE0; i0++) {
1921                        m_elementId[i0+i1*m_NE0+i2*m_NE0*m_NE1] =
1922                            (m_offset2+i2)*m_gNE0*m_gNE1
1923                            +(m_offset1+i1)*m_gNE0
1924                            +m_offset0+i0;
1925                    }
1926                }
1927            }
1928    
1929            // face elements
1930    #pragma omp for
1931            for (dim_t k=0; k<getNumFaceElements(); k++)
1932                m_faceId[k]=k;
1933        } // end parallel section
1934    
1935        m_nodeTags.assign(getNumNodes(), 0);
1936        updateTagsInUse(Nodes);
1937    
1938        m_elementTags.assign(getNumElements(), 0);
1939        updateTagsInUse(Elements);
1940    
1941        // generate face offset vector and set face tags
1942        const IndexVector facesPerEdge = getNumFacesPerBoundary();
1943        const index_t LEFT=1, RIGHT=2, BOTTOM=10, TOP=20, FRONT=100, BACK=200;
1944        const index_t faceTag[] = { LEFT, RIGHT, BOTTOM, TOP, FRONT, BACK };
1945        m_faceOffset.assign(facesPerEdge.size(), -1);
1946        m_faceTags.clear();
1947        index_t offset=0;
1948        for (size_t i=0; i<facesPerEdge.size(); i++) {
1949            if (facesPerEdge[i]>0) {
1950                m_faceOffset[i]=offset;
1951                offset+=facesPerEdge[i];
1952                m_faceTags.insert(m_faceTags.end(), facesPerEdge[i], faceTag[i]);
1953            }
1954        }
1955        setTagMap("left", LEFT);
1956        setTagMap("right", RIGHT);
1957        setTagMap("bottom", BOTTOM);
1958        setTagMap("top", TOP);
1959        setTagMap("front", FRONT);
1960        setTagMap("back", BACK);
1961        updateTagsInUse(FaceElements);
1962    }
1963    
1964      // the bottom, left and front planes are not owned by this rank so the  //private
1965      // identifiers need to be computed accordingly  void Brick::createPattern()
1966    {
1967        const dim_t nDOF0 = (m_gNE0+1)/m_NX;
1968        const dim_t nDOF1 = (m_gNE1+1)/m_NY;
1969        const dim_t nDOF2 = (m_gNE2+1)/m_NZ;
1970      const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);      const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);
1971      const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);      const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);
1972      const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);      const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);
1973    
1974      // case 1: all nodes on left plane are owned by rank on the left      // populate node->DOF mapping with own degrees of freedom.
1975      if (left>0) {      // The rest is assigned in the loop further down
1976          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);  
1977  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel for
1978          for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      for (index_t i=front; i<front+nDOF2; i++) {
1979              for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {          for (index_t j=bottom; j<bottom+nDOF1; j++) {
1980                  m_nodeId[i1*m_N0+i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]              for (index_t k=left; k<left+nDOF0; k++) {
1981                      + (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;  
1982              }              }
1983          }          }
1984      }      }
1985      // case 2: all nodes on bottom plane are owned by rank below  
1986      if (bottom>0) {      // build list of shared components and neighbours by looping through
1987          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX;      // all potential neighbouring ranks and checking if positions are
1988          const index_t bottomN0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);      // within bounds
1989          const index_t bottomN1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);      const dim_t numDOF=nDOF0*nDOF1*nDOF2;
1990  #pragma omp parallel for      vector<IndexVector> colIndices(numDOF); // for the couple blocks
1991          for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      RankVector neighbour;
1992              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {      IndexVector offsetInShared(1,0);
1993                  m_nodeId[i0+i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]      IndexVector sendShared, recvShared;
1994                      + bottomN0*(bottomN1-1)      int numShared=0;
1995                      + (i2-front)*bottomN0*bottomN1 + i0-left;      const int x=m_mpiInfo->rank%m_NX;
1996        const int y=m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX;
1997        const int z=m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY);
1998        for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
1999            for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
2000                for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
2001                    // skip this rank
2002                    if (i0==0 && i1==0 && i2==0)
2003                        continue;
2004                    // location of neighbour rank
2005                    const int nx=x+i0;
2006                    const int ny=y+i1;
2007                    const int nz=z+i2;
2008                    if (nx>=0 && ny>=0 && nz>=0 && nx<m_NX && ny<m_NY && nz<m_NZ) {
2009                        neighbour.push_back(nz*m_NX*m_NY+ny*m_NX+nx);
2010                        if (i0==0 && i1==0) {
2011                            // sharing front or back plane
2012                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0*nDOF1);
2013                            for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++) {
2014                                const int firstDOF=(i2==-1 ? i*nDOF0
2015                                        : i*nDOF0 + nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1));
2016                                const int firstNode=(i2==-1 ? left+(i+bottom)*m_N0
2017                                        : left+(i+bottom)*m_N0+m_N0*m_N1*(m_N2-1));
2018                                for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {
2019                                    sendShared.push_back(firstDOF+j);
2020                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2021                                    if (j>0) {
2022                                        if (i>0)
2023                                            colIndices[firstDOF+j-1-nDOF0].push_back(numShared);
2024                                        colIndices[firstDOF+j-1].push_back(numShared);
2025                                        if (i<nDOF1-1)
2026                                            colIndices[firstDOF+j-1+nDOF0].push_back(numShared);
2027                                    }
2028                                    if (i>0)
2029                                        colIndices[firstDOF+j-nDOF0].push_back(numShared);
2030                                    colIndices[firstDOF+j].push_back(numShared);
2031                                    if (i<nDOF1-1)
2032                                        colIndices[firstDOF+j+nDOF0].push_back(numShared);
2033                                    if (j<nDOF0-1) {
2034                                        if (i>0)
2035                                            colIndices[firstDOF+j+1-nDOF0].push_back(numShared);
2036                                        colIndices[firstDOF+j+1].push_back(numShared);
2037                                        if (i<nDOF1-1)
2038                                            colIndices[firstDOF+j+1+nDOF0].push_back(numShared);
2039                                    }
2040                                    m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;
2041                                }
2042                            }
2043                        } else if (i0==0 && i2==0) {
2044                            // sharing top or bottom plane
2045                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0*nDOF2);
2046                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2047                                const int firstDOF=(i1==-1 ? i*nDOF0*nDOF1
2048                                        : nDOF0*((i+1)*nDOF1-1));
2049                                const int firstNode=(i1==-1 ?
2050                                        left+(i+front)*m_N0*m_N1
2051                                        : left+m_N0*((i+1+front)*m_N1-1));
2052                                for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {
2053                                    sendShared.push_back(firstDOF+j);
2054                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2055                                    if (j>0) {
2056                                        if (i>0)
2057                                            colIndices[firstDOF+j-1-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2058                                        colIndices[firstDOF+j-1].push_back(numShared);
2059                                        if (i<nDOF2-1)
2060                                            colIndices[firstDOF+j-1+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2061                                    }
2062                                    if (i>0)
2063                                        colIndices[firstDOF+j-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2064                                    colIndices[firstDOF+j].push_back(numShared);
2065                                    if (i<nDOF2-1)
2066                                        colIndices[firstDOF+j+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2067                                    if (j<nDOF0-1) {
2068                                        if (i>0)
2069                                            colIndices[firstDOF+j+1-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2070                                        colIndices[firstDOF+j+1].push_back(numShared);
2071                                        if (i<nDOF2-1)
2072                                            colIndices[firstDOF+j+1+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2073                                    }
2074                                    m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;
2075                                }
2076                            }
2077                        } else if (i1==0 && i2==0) {
2078                            // sharing left or right plane
2079                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1*nDOF2);
2080                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2081                                const int firstDOF=(i0==-1 ? i*nDOF0*nDOF1
2082                                        : nDOF0*(1+i*nDOF1)-1);
2083                                const int firstNode=(i0==-1 ?
2084                                        (bottom+(i+front)*m_N1)*m_N0
2085                                        : (bottom+1+(i+front)*m_N1)*m_N0-1);
2086                                for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++, numShared++) {
2087                                    sendShared.push_back(firstDOF+j*nDOF0);
2088                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2089                                    if (j>0) {
2090                                        if (i>0)
2091                                            colIndices[firstDOF+(j-1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2092                                        colIndices[firstDOF+(j-1)*nDOF0].push_back(numShared);
2093                                        if (i<nDOF2-1)
2094                                            colIndices[firstDOF+(j-1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2095                                    }
2096                                    if (i>0)
2097                                        colIndices[firstDOF+j*nDOF0-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2098                                    colIndices[firstDOF+j*nDOF0].push_back(numShared);
2099                                    if (i<nDOF2-1)
2100                                        colIndices[firstDOF+j*nDOF0+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2101                                    if (j<nDOF1-1) {
2102                                        if (i>0)
2103                                            colIndices[firstDOF+(j+1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2104                                        colIndices[firstDOF+(j+1)*nDOF0].push_back(numShared);
2105                                        if (i<nDOF2-1)
2106                                            colIndices[firstDOF+(j+1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2107                                    }
2108                                    m_dofMap[firstNode+j*m_N0]=numDOF+numShared;
2109                                }
2110                            }
2111                        } else if (i0==0) {
2112                            // sharing an edge in x direction
2113                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0);
2114                            const int firstDOF=(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)
2115                                               +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2116                            const int firstNode=left+(i1+1)/2*m_N0*(m_N1-1)
2117                                                +(i2+1)/2*m_N0*m_N1*(m_N2-1);
2118                            for (dim_t i=0; i<nDOF0; i++, numShared++) {
2119                                sendShared.push_back(firstDOF+i);
2120                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2121                                if (i>0)
2122                                    colIndices[firstDOF+i-1].push_back(numShared);
2123                                colIndices[firstDOF+i].push_back(numShared);
2124                                if (i<nDOF0-1)
2125                                    colIndices[firstDOF+i+1].push_back(numShared);
2126                                m_dofMap[firstNode+i]=numDOF+numShared;
2127                            }
2128                        } else if (i1==0) {
2129                            // sharing an edge in y direction
2130                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1);
2131                            const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2132                                               +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2133                            const int firstNode=bottom*m_N0
2134                                                +(i0+1)/2*(m_N0-1)
2135                                                +(i2+1)/2*m_N0*m_N1*(m_N2-1);
2136                            for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++, numShared++) {
2137                                sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0);
2138                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2139                                if (i>0)
2140                                    colIndices[firstDOF+(i-1)*nDOF0].push_back(numShared);
2141                                colIndices[firstDOF+i*nDOF0].push_back(numShared);
2142                                if (i<nDOF1-1)
2143                                    colIndices[firstDOF+(i+1)*nDOF0].push_back(numShared);
2144                                m_dofMap[firstNode+i*m_N0]=numDOF+numShared;
2145                            }
2146                        } else if (i2==0) {
2147                            // sharing an edge in z direction
2148                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF2);
2149                            const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2150                                               +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1);
2151                            const int firstNode=front*m_N0*m_N1
2152                                                +(i0+1)/2*(m_N0-1)
2153                                                +(i1+1)/2*m_N0*(m_N1-1);
2154                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++, numShared++) {
2155                                sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0*nDOF1);
2156                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2157                                if (i>0)
2158                                    colIndices[firstDOF+(i-1)*nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2159                                colIndices[firstDOF+i*nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2160                                if (i<nDOF2-1)
2161                                    colIndices[firstDOF+(i+1)*nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2162                                m_dofMap[firstNode+i*m_N0*m_N1]=numDOF+numShared;
2163                            }
2164                        } else {
2165                            // sharing a node
2166                            const int dof=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2167                                          +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)
2168                                          +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2169                            const int node=(i0+1)/2*(m_N0-1)
2170                                           +(i1+1)/2*m_N0*(m_N1-1)
2171                                           +(i2+1)/2*m_N0*m_N1*(m_N2-1);
2172                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+1);
2173                            sendShared.push_back(dof);
2174                            recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2175                            colIndices[dof].push_back(numShared);
2176                            m_dofMap[node]=numDOF+numShared;
2177                            ++numShared;
2178                        }
2179                    }
2180              }              }
2181          }          }
2182      }      }
2183      // case 3: all nodes on front plane are owned by rank in front  
2184      if (front>0) {      // create connector
2185          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*m_NY;      Paso_SharedComponents *snd_shcomp = Paso_SharedComponents_alloc(
2186          const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);              numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &sendShared[0],
2187          const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);              &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo);
2188          const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY)==0 ? m_N2 : m_N2-1);      Paso_SharedComponents *rcv_shcomp = Paso_SharedComponents_alloc(
2189  #pragma omp parallel for              numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &recvShared[0],
2190          for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {              &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo);
2191              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {      m_connector = Paso_Connector_alloc(snd_shcomp, rcv_shcomp);
2192                  m_nodeId[i0+i1*m_N0]=m_nodeDistribution[neighbour]      Paso_SharedComponents_free(snd_shcomp);
2193                      + N0*N1*(N2-1)+(i1-bottom)*N0 + i0-left;      Paso_SharedComponents_free(rcv_shcomp);
2194              }  
2195          }      // create main and couple blocks
2196        Paso_Pattern *mainPattern = createMainPattern();
2197        Paso_Pattern *colPattern, *rowPattern;
2198        createCouplePatterns(colIndices, numShared, &colPattern, &rowPattern);
2199    
2200        // allocate paso distribution
2201        Paso_Distribution* distribution = Paso_Distribution_alloc(m_mpiInfo,
2202                const_cast<index_t*>(&m_nodeDistribution[0]), 1, 0);
2203    
2204        // finally create the system matrix
2205        m_pattern = Paso_SystemMatrixPattern_alloc(MATRIX_FORMAT_DEFAULT,
2206                distribution, distribution, mainPattern, colPattern, rowPattern,
2207                m_connector, m_connector);
2208    
2209        Paso_Distribution_free(distribution);
2210    
2211        // useful debug output
2212        /*
2213        cout << "--- rcv_shcomp ---" << endl;
2214        cout << "numDOF=" << numDOF << ", numNeighbors=" << neighbour.size() << endl;
2215        for (size_t i=0; i<neighbour.size(); i++) {
2216            cout << "neighbor[" << i << "]=" << neighbour[i]
2217                << " offsetInShared[" << i+1 << "]=" << offsetInShared[i+1] << endl;
2218      }      }
2219      // case 4: nodes on front bottom edge are owned by the corresponding rank      for (size_t i=0; i<recvShared.size(); i++) {
2220      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;  
         }  
2221      }      }
2222      // case 5: nodes on left bottom edge are owned by the corresponding rank      cout << "--- snd_shcomp ---" << endl;
2223      if (left>0 && bottom>0) {      for (size_t i=0; i<sendShared.size(); i++) {
2224          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;  
         }  
2225      }      }
2226      // case 6: nodes on left front edge are owned by the corresponding rank      cout << "--- dofMap ---" << endl;
2227      if (left>0 && front>0) {      for (size_t i=0; i<m_dofMap.size(); i++) {
2228          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*m_NY-1;          cout << "m_dofMap[" << i << "]=" << m_dofMap[i] << endl;
2229          const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);      }
2230          const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);      cout << "--- colIndices ---" << endl;
2231          const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY)==0 ? m_N2 : m_N2-1);      for (size_t i=0; i<colIndices.size(); i++) {
2232  #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;  
2233      }      }
2234        */
2235    
2236      // the rest of the id's are contiguous      /*
2237      const index_t firstId=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank];      cout << "--- main_pattern ---" << endl;
2238  #pragma omp parallel for      cout << "M=" << mainPattern->numOutput << ", N=" << mainPattern->numInput << endl;
2239      for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      for (size_t i=0; i<mainPattern->numOutput+1; i++) {
2240          for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {          cout << "ptr[" << i << "]=" << mainPattern->ptr[i] << endl;
2241              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {      }
2242                  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++) {
2243                      +(i1-bottom)*(m_N0-left)          cout << "index[" << i << "]=" << mainPattern->index[i] << endl;
2244                      +(i2-front)*(m_N0-left)*(m_N1-bottom);      }
2245        */
2246    
2247        /*
2248        cout << "--- colCouple_pattern ---" << endl;
2249        cout << "M=" << colPattern->numOutput << ", N=" << colPattern->numInput << endl;
2250        for (size_t i=0; i<colPattern->numOutput+1; i++) {
2251            cout << "ptr[" << i << "]=" << colPattern->ptr[i] << endl;
2252        }
2253        for (size_t i=0; i<colPattern->ptr[colPattern->numOutput]; i++) {
2254            cout << "index[" << i << "]=" << colPattern->index[i] << endl;
2255        }
2256        */
2257    
2258        /*
2259        cout << "--- rowCouple_pattern ---" << endl;
2260        cout << "M=" << rowPattern->numOutput << ", N=" << rowPattern->numInput << endl;
2261        for (size_t i=0; i<rowPattern->numOutput+1; i++) {
2262            cout << "ptr[" << i << "]=" << rowPattern->ptr[i] << endl;
2263        }
2264        for (size_t i=0; i<rowPattern->ptr[rowPattern->numOutput]; i++) {
2265            cout << "index[" << i << "]=" << rowPattern->index[i] << endl;
2266        }
2267        */
2268    
2269        Paso_Pattern_free(mainPattern);
2270        Paso_Pattern_free(colPattern);
2271        Paso_Pattern_free(rowPattern);
2272    }
2273    
2274    //private
2275    void Brick::addToMatrixAndRHS(Paso_SystemMatrix* S, escript::Data& F,
2276             const vector<double>& EM_S, const vector<double>& EM_F, bool addS,
2277             bool addF, index_t firstNode, dim_t nEq, dim_t nComp) const
2278    {
2279        IndexVector rowIndex;
2280        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode]);
2281        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+1]);
2282        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0]);
2283        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0+1]);
2284        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0*m_N1]);
2285        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0*m_N1+1]);
2286        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0*(m_N1+1)]);
2287        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_N0*(m_N1+1)+1]);
2288        if (addF) {
2289            double *F_p=F.getSampleDataRW(0);
2290            for (index_t i=0; i<rowIndex.size(); i++) {
2291                if (rowIndex[i]<getNumDOF()) {
2292                    for (index_t eq=0; eq<nEq; eq++) {
2293                        F_p[INDEX2(eq, rowIndex[i], nEq)]+=EM_F[INDEX2(eq,i,nEq)];
2294                    }
2295              }              }
2296          }          }
2297      }      }
2298        if (addS) {
2299            addToSystemMatrix(S, rowIndex, nEq, rowIndex, nComp, EM_S);
2300        }
2301    }
2302    
2303      // elements  //protected
2304      m_elementId.resize(getNumElements());  void Brick::interpolateNodesOnElements(escript::Data& out, escript::Data& in,
2305  #pragma omp parallel for                                         bool reduced) const
2306      for (dim_t k=0; k<getNumElements(); k++) {  {
2307          m_elementId[k]=k;      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2308        if (reduced) {
2309            out.requireWrite();
2310            const double c0 = .125;
2311    #pragma omp parallel
2312            {
2313                vector<double> f_000(numComp);
2314                vector<double> f_001(numComp);
2315                vector<double> f_010(numComp);
2316                vector<double> f_011(numComp);
2317                vector<double> f_100(numComp);
2318                vector<double> f_101(numComp);
2319                vector<double> f_110(numComp);
2320                vector<double> f_111(numComp);
2321    #pragma omp for
2322                for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2323                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2324                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2325                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2326                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2327                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2328                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2329                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2330                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2331                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2332                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2333                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));
2334                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2335                                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]);
2336                            } // end of component loop i
2337                        } // end of k0 loop
2338                    } // end of k1 loop
2339                } // end of k2 loop
2340            } // end of parallel section
2341        } else {
2342            out.requireWrite();
2343            const double c0 = .0094373878376559314545;
2344            const double c1 = .035220810900864519624;
2345            const double c2 = .13144585576580214704;
2346            const double c3 = .49056261216234406855;
2347    #pragma omp parallel
2348            {
2349                vector<double> f_000(numComp);
2350                vector<double> f_001(numComp);
2351                vector<double> f_010(numComp);
2352                vector<double> f_011(numComp);
2353                vector<double> f_100(numComp);
2354                vector<double> f_101(numComp);
2355                vector<double> f_110(numComp);
2356                vector<double> f_111(numComp);
2357    #pragma omp for
2358                for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2359                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2360                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2361                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2362                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2363                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2364                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2365                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2366                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2367                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2368                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2369                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));
2370                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2371                                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]);
2372                                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]);
2373                                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]);
2374                                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]);
2375                                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]);
2376                                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]);
2377                                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]);
2378                                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]);
2379                            } // end of component loop i
2380                        } // end of k0 loop
2381                    } // end of k1 loop
2382                } // end of k2 loop
2383            } // end of parallel section
2384      }      }
2385    }
2386    
2387      // face elements  //protected
2388      m_faceId.resize(getNumFaceElements());  void Brick::interpolateNodesOnFaces(escript::Data& out, escript::Data& in,
2389  #pragma omp parallel for                                      bool reduced) const
2390      for (dim_t k=0; k<getNumFaceElements(); k++) {  {
2391          m_faceId[k]=k;      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2392        if (reduced) {
2393            out.requireWrite();
2394            const double c0 = .25;
2395    #pragma omp parallel
2396            {
2397                vector<double> f_000(numComp);
2398                vector<double> f_001(numComp);
2399                vector<double> f_010(numComp);
2400                vector<double> f_011(numComp);
2401                vector<double> f_100(numComp);
2402                vector<double> f_101(numComp);
2403                vector<double> f_110(numComp);
2404                vector<double> f_111(numComp);
2405                if (m_faceOffset[0] > -1) {
2406    #pragma omp for nowait
2407                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2408                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2409                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2410                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2411                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2412                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2413                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
2414                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2415                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_000[i] + f_001[i] + f_010[i] + f_011[i]);
2416                            } // end of component loop i
2417                        } // end of k1 loop
2418                    } // end of k2 loop
2419                } // end of face 0
2420                if (m_faceOffset[1] > -1) {
2421    #pragma omp for nowait
2422                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2423                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2424                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2425                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2426                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2427                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2428                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
2429                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2430                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_100[i] + f_101[i] + f_110[i] + f_111[i]);
2431                            } // end of component loop i
2432                        } // end of k1 loop
2433                    } // end of k2 loop
2434                } // end of face 1
2435                if (m_faceOffset[2] > -1) {
2436    #pragma omp for nowait
2437                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2438                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2439                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2440                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2441                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2442                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2443                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
2444                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2445                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_000[i] + f_001[i] + f_100[i] + f_101[i]);
2446                            } // end of component loop i
2447                        } // end of k0 loop
2448                    } // end of k2 loop
2449                } // end of face 2
2450                if (m_faceOffset[3] > -1) {
2451    #pragma omp for nowait
2452                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2453                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2454                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2455                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2456                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2457                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2458                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
2459                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2460                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_010[i] + f_011[i] + f_110[i] + f_111[i]);
2461                            } // end of component loop i
2462                        } // end of k0 loop
2463                    } // end of k2 loop
2464                } // end of face 3
2465                if (m_faceOffset[4] > -1) {
2466    #pragma omp for nowait
2467                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2468                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2469                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2470                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2471                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2472                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2473                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
2474                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2475                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_000[i] + f_010[i] + f_100[i] + f_110[i]);
2476                            } // end of component loop i
2477                        } // end of k0 loop
2478                    } // end of k1 loop
2479                } // end of face 4
2480                if (m_faceOffset[5] > -1) {
2481    #pragma omp for nowait
2482                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2483                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2484                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2485                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2486                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2487                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2488                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
2489                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2490                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_001[i] + f_011[i] + f_101[i] + f_111[i]);
2491                            } // end of component loop i
2492                        } // end of k0 loop
2493                    } // end of k1 loop
2494                } // end of face 5
2495            } // end of parallel section
2496        } else {
2497            out.requireWrite();
2498            const double c0 = 0.044658198738520451079;
2499            const double c1 = 0.16666666666666666667;
2500            const double c2 = 0.62200846792814621559;
2501    #pragma omp parallel
2502            {
2503                vector<double> f_000(numComp);
2504                vector<double> f_001(numComp);
2505                vector<double> f_010(numComp);
2506                vector<double> f_011(numComp);
2507                vector<double> f_100(numComp);
2508                vector<double> f_101(numComp);
2509                vector<double> f_110(numComp);
2510                vector<double> f_111(numComp);
2511                if (m_faceOffset[0] > -1) {
2512    #pragma omp for nowait
2513                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2514                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2515                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2516                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2517                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2518                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2519                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
2520                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2521                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_000[i]*c2 + f_011[i]*c0 + c1*(f_001[i] + f_010[i]);
2522                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_001[i]*c0 + f_010[i]*c2 + c1*(f_000[i] + f_011[i]);
2523                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_001[i]*c2 + f_010[i]*c0 + c1*(f_000[i] + f_011[i]);
2524                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_000[i]*c0 + f_011[i]*c2 + c1*(f_001[i] + f_010[i]);
2525                            } // end of component loop i
2526                        } // end of k1 loop
2527                    } // end of k2 loop
2528                } // end of face 0
2529                if (m_faceOffset[1] > -1) {
2530    #pragma omp for nowait
2531                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2532                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2533                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2534                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2535                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2536                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2537                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));
2538                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2539                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_100[i]*c2 + f_111[i]*c0 + c1*(f_101[i] + f_110[i]);
2540                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_101[i]*c0 + f_110[i]*c2 + c1*(f_100[i] + f_111[i]);
2541                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_101[i]*c2 + f_110[i]*c0 + c1*(f_100[i] + f_111[i]);
2542                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_100[i]*c0 + f_111[i]*c2 + c1*(f_101[i] + f_110[i]);
2543                            } // end of component loop i
2544                        } // end of k1 loop
2545                    } // end of k2 loop
2546                } // end of face 1
2547                if (m_faceOffset[2] > -1) {
2548    #pragma omp for nowait
2549                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2550                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2551                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2552                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2553                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2554                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2555                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
2556                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2557                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_000[i]*c2 + f_101[i]*c0 + c1*(f_001[i] + f_100[i]);
2558                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_001[i]*c0 + f_100[i]*c2 + c1*(f_000[i] + f_101[i]);
2559                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_001[i]*c2 + f_100[i]*c0 + c1*(f_000[i] + f_101[i]);
2560                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_000[i]*c0 + f_101[i]*c2 + c1*(f_001[i] + f_100[i]);
2561                            } // end of component loop i
2562                        } // end of k0 loop
2563                    } // end of k2 loop
2564                } // end of face 2
2565                if (m_faceOffset[3] > -1) {
2566    #pragma omp for nowait
2567                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {
2568                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2569                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2570                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2571                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2572                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2573                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));
2574                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2575                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_010[i]*c2 + f_111[i]*c0 + c1*(f_011[i] + f_110[i]);
2576                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_011[i]*c0 + f_110[i]*c2 + c1*(f_010[i] + f_111[i]);
2577                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_011[i]*c2 + f_110[i]*c0 + c1*(f_010[i] + f_111[i]);
2578                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_010[i]*c0 + f_111[i]*c2 + c1*(f_011[i] + f_110[i]);
2579                            } // end of component loop i
2580                        } // end of k0 loop
2581                    } // end of k2 loop
2582                } // end of face 3
2583                if (m_faceOffset[4] > -1) {
2584    #pragma omp for nowait
2585                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2586                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2587                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2588                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2589                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2590                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2591                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
2592                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2593                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_000[i]*c2 + f_110[i]*c0 + c1*(f_010[i] + f_100[i]);
2594                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_010[i]*c0 + f_100[i]*c2 + c1*(f_000[i] + f_110[i]);
2595                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_010[i]*c2 + f_100[i]*c0 + c1*(f_000[i] + f_110[i]);
2596                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_000[i]*c0 + f_110[i]*c2 + c1*(f_010[i] + f_100[i]);
2597                            } // end of component loop i
2598                        } // end of k0 loop
2599                    } // end of k1 loop
2600                } // end of face 4
2601                if (m_faceOffset[5] > -1) {
2602    #pragma omp for nowait
2603                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {
2604                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {
2605                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2606                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2607                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2608                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1)), numComp*sizeof(double));
2609                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));
2610                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2611                                o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_001[i]*c2 + f_111[i]*c0 + c1*(f_011[i] + f_101[i]);
2612                                o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_011[i]*c0 + f_101[i]*c2 + c1*(f_001[i] + f_111[i]);
2613                                o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_011[i]*c2 + f_101[i]*c0 + c1*(f_001[i] + f_111[i]);
2614                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_001[i]*c0 + f_111[i]*c2 + c1*(f_011[i] + f_101[i]);
2615                            } // end of component loop i
2616                        } // end of k0 loop
2617                    } // end of k1 loop
2618                } // end of face 5
2619            } // end of parallel section
2620        }
2621    }
2622    
2623    //protected
2624    void Brick::assemblePDESingle(Paso_SystemMatrix* mat, escript::Data& rhs,
2625            const escript::Data& A, const escript::Data& B,
2626            const escript::Data& C, const escript::Data& D,
2627            const escript::Data& X, const escript::Data& Y) const
2628    {
2629        const double h0 = m_l0/m_gNE0;
2630        const double h1 = m_l1/m_gNE1;
2631        const double h2 = m_l2/m_gNE2;
2632        const double w0 = 0.0009303791403858427308*h1*h2/h0;
2633        const double w1 = 0.0009303791403858427308*h2;
2634        const double w2 = -0.00024929433932114870101*h1;
2635        const double w3 = 0.0009303791403858427308*h0*h2/h1;
2636        const double w4 = -0.00024929433932114870101*h0;
2637        const double w5 = 0.0009303791403858427308*h1;
2638        const double w6 = 0.0009303791403858427308*h0;
2639        const double w7 = -0.00024929433932114870101*h0*h1/h2;
2640        const double w8 = 0.0034722222222222222222*h2;
2641        const double w9 = -0.0009303791403858427308*h1;
2642        const double w10 = 0.012958509748503046158*h0*h2/h1;
2643        const double w11 = -0.0034722222222222222222*h0;
2644        const double w12 = 0.0034722222222222222222*h1;
2645        const double w13 = 0.012958509748503046158*h0;
2646        const double w14 = -0.0034722222222222222222*h0*h1/h2;
2647        const double w15 = 0.012958509748503046158*h1*h2/h0;
2648        const double w16 = -0.0034722222222222222222*h1;
2649        const double w17 = -0.0009303791403858427308*h0;
2650        const double w18 = 0.012958509748503046158*h1;
2651        const double w19 = 0.0034722222222222222222*h0;
2652        const double w20 = 0.012958509748503046158*h2;
2653        const double w21 = -0.012958509748503046158*h1;
2654        const double w22 = -0.012958509748503046158*h0;
2655        const double w23 = 0.04836181677178996241*h1;
2656        const double w24 = 0.04836181677178996241*h0;
2657        const double w25 = -0.04836181677178996241*h0*h1/h2;
2658        const double w26 = 0.00024929433932114870101*h1;
2659        const double w27 = 0.00024929433932114870101*h0;
2660        const double w28 = -0.04836181677178996241*h1;
2661        const double w29 = -0.04836181677178996241*h0;
2662        const double w30 = -0.0009303791403858427308*h1*h2/h0;
2663        const double w31 = -0.0009303791403858427308*h2;
2664        const double w32 = -0.0009303791403858427308*h0*h2/h1;
2665        const double w33 = 0.0034722222222222222222*h0*h1/h2;
2666        const double w34 = -0.0034722222222222222222*h2;
2667        const double w35 = -0.00024929433932114870101*h2;
2668        const double w36 = -0.012958509748503046158*h1*h2/h0;
2669        const double w37 = -0.012958509748503046158*h2;
2670        const double w38 = -0.012958509748503046158*h0*h2/h1;
2671        const double w39 = -0.04836181677178996241*h2;
2672        const double w40 = -0.0034722222222222222222*h0*h2/h1;
2673        const double w41 = 0.0009303791403858427308*h0*h1/h2;
2674        const double w42 = 0.04836181677178996241*h2;
2675        const double w43 = -0.04836181677178996241*h0*h2/h1;
2676        const double w44 = 0.012958509748503046158*h0*h1/h2;
2677        const double w45 = -0.00024929433932114870101*h0*h2/h1;
2678        const double w46 = 0.00024929433932114870101*h2;
2679        const double w47 = -0.0034722222222222222222*h1*h2/h0;
2680        const double w48 = -0.00024929433932114870101*h1*h2/h0;
2681        const double w49 = -0.04836181677178996241*h1*h2/h0;
2682        const double w50 = 0.0034722222222222222222*h0*h2/h1;
2683        const double w51 = -0.0009303791403858427308*h0*h1/h2;
2684        const double w52 = -0.012958509748503046158*h0*h1/h2;
2685        const double w53 = 0.0034722222222222222222*h1*h2/h0;
2686        const double w54 = 0.00024929433932114870101*h0*h1/h2;
2687        const double w55 = 0.04836181677178996241*h0*h2/h1;
2688        const double w56 = 0.04836181677178996241*h1*h2/h0;
2689        const double w57 = 0.04836181677178996241*h0*h1/h2;
2690        const double w58 = 0.00024929433932114870101*h1*h2/h0;
2691        const double w59 = 0.00024929433932114870101*h0*h2/h1;
2692        const double w60 = 0.055555555555555555556*h1*h2/h0;
2693        const double w61 = 0.041666666666666666667*h2;
2694        const double w62 = -0.083333333333333333333*h1;
2695        const double w63 = 0.055555555555555555556*h0*h2/h1;
2696        const double w64 = -0.083333333333333333333*h0;
2697        const double w65 = 0.083333333333333333333*h1;
2698        const double w66 = 0.083333333333333333333*h0;
2699        const double w67 = -0.11111111111111111111*h0*h1/h2;
2700        const double w68 = -0.055555555555555555556*h1*h2/h0;
2701        const double w69 = -0.083333333333333333333*h2;
2702        const double w70 = -0.041666666666666666667*h1;
2703        const double w71 = -0.055555555555555555556*h0*h2/h1;
2704        const double w72 = -0.041666666666666666667*h0;
2705        const double w73 = 0.041666666666666666667*h1;
2706        const double w74 = 0.041666666666666666667*h0;
2707        const double w75 = 0.027777777777777777778*h0*h1/h2;
2708        const double w76 = 0.083333333333333333333*h2;
2709        const double w77 = -0.11111111111111111111*h0*h2/h1;
2710        const double w78 = 0.055555555555555555556*h0*h1/h2;
2711        const double w79 = -0.11111111111111111111*h1*h2/h0;
2712        const double w80 = -0.027777777777777777778*h1*h2/h0;
2713        const double w81 = -0.041666666666666666667*h2;
2714        const double w82 = -0.027777777777777777778*h0*h2/h1;
2715        const double w83 = -0.027777777777777777778*h0*h1/h2;
2716        const double w84 = 0.027777777777777777778*h0*h2/h1;
2717        const double w85 = -0.055555555555555555556*h0*h1/h2;
2718        const double w86 = 0.11111111111111111111*h1*h2/h0;
2719        const double w87 = 0.11111111111111111111*h0*h2/h1;
2720        const double w88 = 0.11111111111111111111*h0*h1/h2;
2721        const double w89 = 0.027777777777777777778*h1*h2/h0;
2722        const double w90 = 0.0001966122466178319053*h1*h2;
2723        const double w91 = 0.0001966122466178319053*h0*h2;
2724        const double w92 = 0.0001966122466178319053*h0*h1;
2725        const double w93 = 0.0007337668937680108255*h1*h2;
2726        const double w94 = 0.0027384553284542113967*h0*h2;
2727        const double w95 = 0.0027384553284542113967*h0*h1;
2728        const double w96 = 0.0027384553284542113967*h1*h2;
2729        const double w97 = 0.0007337668937680108255*h0*h2;
2730        const double w98 = 0.010220054420048834761*h1*h2;
2731        const double w99 = 0.010220054420048834761*h0*h2;
2732        const double w100 = 0.038141762351741127649*h0*h1;
2733        const double w101 = 0.000052682092703316795705*h0*h1;
2734        const double w102 = 0.0007337668937680108255*h0*h1;
2735        const double w103 = 0.010220054420048834761*h0*h1;
2736        const double w104 = -0.0001966122466178319053*h1*h2;
2737        const double w105 = -0.0001966122466178319053*h0*h2;
2738        const double w106 = -0.0007337668937680108255*h1*h2;
2739        const double w107 = -0.0007337668937680108255*h0*h2;
2740        const double w108 = -0.0027384553284542113967*h1*h2;
2741        const double w109 = -0.0027384553284542113967*h0*h2;
2742        const double w110 = -0.010220054420048834761*h1*h2;
2743        const double w111 = -0.010220054420048834761*h0*h2;
2744        const double w112 = -0.0007337668937680108255*h0*h1;
2745        const double w113 = -0.010220054420048834761*h0*h1;
2746        const double w114 = -0.038141762351741127649*h0*h2;
2747        const double w115 = -0.000052682092703316795705*h0*h2;
2748        const double w116 = -0.0001966122466178319053*h0*h1;
2749        const double w117 = -0.0027384553284542113967*h0*h1;
2750        const double w118 = 0.000052682092703316795705*h0*h2;
2751        const double w119 = 0.038141762351741127649*h0*h2;
2752        const double w120 = 0.000052682092703316795705*h1*h2;
2753        const double w121 = 0.038141762351741127649*h1*h2;
2754        const double w122 = -0.000052682092703316795705*h0*h1;
2755        const double w123 = -0.038141762351741127649*h0*h1;
2756        const double w124 = -0.000052682092703316795705*h1*h2;
2757        const double w125 = -0.038141762351741127649*h1*h2;
2758        const double w126 = 0.027777777777777777778*h1*h2;
2759        const double w127 = 0.027777777777777777778*h0*h2;
2760        const double w128 = 0.055555555555555555556*h0*h1;
2761        const double w129 = -0.027777777777777777778*h1*h2;
2762        const double w130 = -0.027777777777777777778*h0*h2;
2763        const double w131 = 0.013888888888888888889*h0*h1;
2764        const double w132 = -0.055555555555555555556*h0*h2;
2765        const double w133 = -0.027777777777777777778*h0*h1;
2766        const double w134 = 0.055555555555555555556*h0*h2;
2767        const double w135 = 0.027777777777777777778*h0*h1;
2768        const double w136 = -0.013888888888888888889*h0*h1;
2769        const double w137 = 0.055555555555555555556*h1*h2;
2770        const double w138 = -0.013888888888888888889*h1*h2;
2771        const double w139 = -0.013888888888888888889*h0*h2;
2772        const double w140 = -0.055555555555555555556*h0*h1;
2773        const double w141 = 0.013888888888888888889*h1*h2;
2774        const double w142 = 0.013888888888888888889*h0*h2;
2775        const double w143 = -0.055555555555555555556*h1*h2;
2776        const double w144 = 0.000041549056553524783501*h0*h1*h2;
2777        const double w145 = 0.0005787037037037037037*h0*h1*h2;
2778        const double w146 = 0.0080603027952983270684*h0*h1*h2;
2779        const double w147 = 0.0001550631900643071218*h0*h1*h2;
2780        const double w148 = 0.002159751624750507693*h0*h1*h2;
2781        const double w149 = 0.03008145955644280058*h0*h1*h2;
2782        const double w150 = 0.000011133036149792012204*h0*h1*h2;
2783        const double w151 = 0.018518518518518518519*h0*h1*h2;
2784        const double w152 = 0.0092592592592592592592*h0*h1*h2;
2785        const double w153 = 0.0046296296296296296296*h0*h1*h2;
2786        const double w154 = 0.037037037037037037037*h0*h1*h2;
2787        const double w155 = -0.077751058491018276949*h1*h2;
2788        const double w156 = -0.077751058491018276949*h0*h2;
2789        const double w157 = -0.077751058491018276949*h0*h1;
2790        const double w158 = -0.020833333333333333333*h0*h2;
2791        const double w159 = -0.020833333333333333333*h0*h1;
2792        const double w160 = -0.020833333333333333333*h1*h2;
2793        const double w161 = -0.0055822748423150563848*h0*h1;
2794        const double w162 = -0.0055822748423150563848*h0*h2;
2795        const double w163 = -0.0055822748423150563848*h1*h2;
2796        const double w164 = 0.077751058491018276949*h1*h2;
2797        const double w165 = 0.020833333333333333333*h1*h2;
2798        const double w166 = 0.0055822748423150563848*h1*h2;
2799        const double w167 = 0.077751058491018276949*h0*h2;
2800        const double w168 = 0.020833333333333333333*h0*h2;
2801        const double w169 = 0.0055822748423150563848*h0*h2;
2802        const double w170 = 0.077751058491018276949*h0*h1;
2803        const double w171 = 0.020833333333333333333*h0*h1;
2804        const double w172 = 0.0055822748423150563848*h0*h1;
2805        const double w173 = -0.25*h1*h2;
2806        const double w174 = -0.25*h0*h2;
2807        const double w175 = -0.25*h0*h1;
2808        const double w176 = 0.25*h1*h2;
2809        const double w177 = 0.25*h0*h2;
2810        const double w178 = 0.25*h0*h1;
2811        const double w179 = 0.061320326520293008568*h0*h1*h2;
2812        const double w180 = 0.01643073197072526838*h0*h1*h2;
2813        const double w181 = 0.004402601362608064953*h0*h1*h2;
2814        const double w182 = 0.0011796734797069914318*h0*h1*h2;
2815        const double w183 = 0.125*h0*h1*h2;
2816    
2817        rhs.requireWrite();
2818    #pragma omp parallel
2819        {
2820            for (index_t k2_0=0; k2_0<2; k2_0++) { // colouring
2821    #pragma omp for
2822                for (index_t k2=k2_0; k2<m_NE2; k2+=2) {
2823                    for (index_t k1=0; k1<m_NE1; ++k1) {
2824                        for (index_t k0=0; k0<m_NE0; ++k0)  {
2825                            bool add_EM_S=false;
2826                            bool add_EM_F=false;
2827                            vector<double> EM_S(8*8, 0);
2828                            vector<double> EM_F(8, 0);
2829                            const index_t e = k0 + m_NE0*k1 + m_NE0*m_NE1*k2;
2830                            ///////////////
2831                            // process A //
2832                            ///////////////
2833                            if (!A.isEmpty()) {
2834                                add_EM_S=true;
2835                                const double* A_p=const_cast<escript::Data*>(&A)->getSampleDataRO(e);
2836                                if (A.actsExpanded()) {
2837                                    const double A_00_0 = A_p[INDEX3(0,0,0,3,3)];
2838                                    const double A_01_0 = A_p[INDEX3(0,1,0,3,3)];
2839                                    const double A_02_0 = A_p[INDEX3(0,2,0,3,3)];
2840                                    const double A_10_0 = A_p[INDEX3(1,0,0,3,3)];
2841                                    const double A_11_0 = A_p[INDEX3(1,1,0,3,3)];
2842                                    const double A_12_0 = A_p[INDEX3(1,2,0,3,3)];
2843                                    const double A_20_0 = A_p[INDEX3(2,0,0,3,3)];
2844                                    const double A_21_0 = A_p[INDEX3(2,1,0,3,3)];
2845                                    const double A_22_0 = A_p[INDEX3(2,2,0,3,3)];
2846                                    const double A_00_1 = A_p[INDEX3(0,0,1,3,3)];
2847                                    const double A_01_1 = A_p[INDEX3(0,1,1,3,3)];
2848                                    const double A_02_1 = A_p[INDEX3(0,2,1,3,3)];
2849                                    const double A_10_1 = A_p[INDEX3(1,0,1,3,3)];
2850                                    const double A_11_1 = A_p[INDEX3(1,1,1,3,3)];
2851                                    const double A_12_1 = A_p[INDEX3(1,2,1,3,3)];
2852                                    const double A_20_1 = A_p[INDEX3(2,0,1,3,3)];
2853                                    const double A_21_1 = A_p[INDEX3(2,1,1,3,3)];
2854                                    const double A_22_1 = A_p[INDEX3(2,2,1,3,3)];
2855                                    const double A_00_2 = A_p[INDEX3(0,0,2,3,3)];
2856                                    const double A_01_2 = A_p[INDEX3(0,1,2,3,3)];
2857                                    const double A_02_2 = A_p[INDEX3(0,2,2,3,3)];
2858                                    const double A_10_2 = A_p[INDEX3(1,0,2,3,3)];
2859                                    const double A_11_2 = A_p[INDEX3(1,1,2,3,3)];
2860                                    const double A_12_2 = A_p[INDEX3(1,2,2,3,3)];
2861                                    const double A_20_2 = A_p[INDEX3(2,0,2,3,3)];
2862                                    const double A_21_2 = A_p[INDEX3(2,1,2,3,3)];
2863                                    const double A_22_2 = A_p[INDEX3(2,2,2,3,3)];
2864                                    const double A_00_3 = A_p[INDEX3(0,0,3,3,3)];
2865                                    const double A_01_3 = A_p[INDEX3(0,1,3,3,3)];
2866                                    const double A_02_3 = A_p[INDEX3(0,2,3,3,3)];
2867                                    const double A_10_3 = A_p[INDEX3(1,0,3,3,3)];
2868                                    const double A_11_3 = A_p[INDEX3(1,1,3,3,3)];
2869                                    const double A_12_3 = A_p[INDEX3(1,2,3,3,3)];
2870                                    const double A_20_3 = A_p[INDEX3(2,0,3,3,3)];
2871                                    const double A_21_3 = A_p[INDEX3(2,1,3,3,3)];
2872                                    const double A_22_3 = A_p[INDEX3(2,2,3,3,3)];
2873                                    const double A_00_4 = A_p[INDEX3(0,0,4,3,3)];
2874                                    const double A_01_4 = A_p[INDEX3(0,1,4,3,3)];
2875                                    const double A_02_4 = A_p[INDEX3(0,2,4,3,3)];
2876                                    const double A_10_4 = A_p[INDEX3(1,0,4,3,3)];
2877                                    const double A_11_4 = A_p[INDEX3(1,1,4,3,3)];
2878                                    const double A_12_4 = A_p[INDEX3(1,2,4,3,3)];
2879                                    const double A_20_4 = A_p[INDEX3(2,0,4,3,3)];
2880                                    const double A_21_4 = A_p[INDEX3(2,1,4,3,3)];
2881                                    const double A_22_4 = A_p[INDEX3(2,2,4,3,3)];
2882                                    const double A_00_5 = A_p[INDEX3(0,0,5,3,3)];
2883                                    const double A_01_5 = A_p[INDEX3(0,1,5,3,3)];
2884                                    const double A_02_5 = A_p[INDEX3(0,2,5,3,3)];
2885                                    const double A_10_5 = A_p[INDEX3(1,0,5,3,3)];
2886                                    const double A_11_5 = A_p[INDEX3(1,1,5,3,3)];
2887                                    const double A_12_5 = A_p[INDEX3(1,2,5,3,3)];
2888                                    const double A_20_5 = A_p[INDEX3(2,0,5,3,3)];
2889                                    const double A_21_5 = A_p[INDEX3(2,1,5,3,3)];
2890                                    const double A_22_5 = A_p[INDEX3(2,2,5,3,3)];
2891                                    const double A_00_6 = A_p[INDEX3(0,0,6,3,3)];
2892                                    const double A_01_6 = A_p[INDEX3(0,1,6,3,3)];
2893                                    const double A_02_6 = A_p[INDEX3(0,2,6,3,3)];
2894                                    const double A_10_6 = A_p[INDEX3(1,0,6,3,3)];
2895                                    const double A_11_6 = A_p[INDEX3(1,1,6,3,3)];
2896                                    const double A_12_6 = A_p[INDEX3(1,2,6,3,3)];
2897                                    const double A_20_6 = A_p[INDEX3(2,0,6,3,3)];
2898                                    const double A_21_6 = A_p[INDEX3(2,1,6,3,3)];
2899                                    const double A_22_6 = A_p[INDEX3(2,2,6,3,3)];
2900                                    const double A_00_7 = A_p[INDEX3(0,0,7,3,3)];
2901                                    const double A_01_7 = A_p[INDEX3(0,1,7,3,3)];
2902                                    const double A_02_7 = A_p[INDEX3(0,2,7,3,3)];
2903                                    const double A_10_7 = A_p[INDEX3(1,0,7,3,3)];
2904                                    const double A_11_7 = A_p[INDEX3(1,1,7,3,3)];
2905                                    const double A_12_7 = A_p[INDEX3(1,2,7,3,3)];
2906                                    const double A_20_7 = A_p[INDEX3(2,0,7,3,3)];
2907                                    const double A_21_7 = A_p[INDEX3(2,1,7,3,3)];
2908                                    const double A_22_7 = A_p[INDEX3(2,2,7,3,3)];
2909                                    const double tmp160_0 = A_12_0 + A_12_6 + A_21_0 + A_21_6;
2910                                    const double tmp8_0 = A_21_0 + A_21_6;
2911                                    const double tmp135_0 = A_10_1 + A_10_2 + A_10_5 + A_10_6;
2912                                    const double tmp67_0 = A_02_2 + A_02_7;
2913                                    const double tmp211_0 = A_12_6 + A_21_6;
2914                                    const double tmp180_0 = A_10_2 + A_10_6;
2915                                    const double tmp37_0 = A_00_0 + A_00_1 + A_00_2 + A_00_3;
2916                                    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;
2917                                    const double tmp195_0 = A_02_2 + A_20_2;
2918                                    const double tmp70_0 = A_01_0 + A_01_7;
2919                                    const double tmp139_0 = A_02_3 + A_02_4 + A_20_1 + A_20_6;
2920                                    const double tmp200_0 = A_12_3 + A_12_5 + A_21_3 + A_21_5;
2921                                    const double tmp60_0 = A_22_0 + A_22_2 + A_22_4 + A_22_6;
2922                                    const double tmp192_0 = A_01_5 + A_10_5;
2923                                    const double tmp46_0 = A_21_0 + A_21_7;
2924                                    const double tmp48_0 = A_10_0 + A_10_7;
2925                                    const double tmp166_0 = A_11_5 + A_11_7;
2926                                    const double tmp221_0 = A_02_1 + A_02_6 + A_20_3 + A_20_4;
2927                                    const double tmp50_0 = A_02_4 + A_02_6 + A_20_4 + A_20_6;
2928                                    const double tmp217_0 = A_02_3 + A_02_4 + A_20_3 + A_20_4;
2929                                    const double tmp216_0 = A_01_2 + A_01_5 + A_10_2 + A_10_5;
2930                                    const double tmp104_0 = A_22_2 + A_22_6;
2931                                    const double tmp72_0 = A_20_3 + A_20_6;
2932                                    const double tmp79_0 = A_10_4 + A_10_7;
2933                                    const double tmp86_0 = A_01_2 + A_01_6 + A_10_1 + A_10_5;
2934                                    const double tmp214_0 = A_12_0 + A_12_7 + A_21_0 + A_21_7;
2935                                    const double tmp32_0 = A_02_0 + A_02_2;
2936                                    const double tmp112_0 = A_01_0 + A_01_4 + A_10_3 + A_10_7;
2937                                    const double tmp197_0 = A_12_0 + A_21_0;
2938                                    const double tmp106_0 = A_22_1 + A_22_5;
2939                                    const double tmp2_0 = A_00_0 + A_00_1 + A_00_4 + A_00_5;
2940                                    const double tmp115_0 = A_02_5 + A_02_7 + A_20_0 + A_20_2;
2941                                    const double tmp175_0 = A_01_3 + A_01_7;
2942                                    const double tmp126_0 = A_01_2 + A_01_5 + A_10_1 + A_10_6;
2943                                    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;
2944                                    const double tmp47_0 = A_12_0 + A_12_6;
2945                                    const double tmp205_0 = A_02_7 + A_20_7;
2946                                    const double tmp148_0 = A_01_3 + A_01_4;
2947                                    const double tmp113_0 = A_01_3 + A_01_7 + A_10_0 + A_10_4;
2948                                    const double tmp43_0 = A_20_4 + A_20_6;
2949                                    const double tmp161_0 = A_02_1 + A_02_6 + A_20_1 + A_20_6;
2950                                    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;
2951                                    const double tmp176_0 = A_01_1 + A_01_2 + A_01_5 + A_01_6;
2952                                    const double tmp105_0 = A_01_2 + A_01_6 + A_10_2 + A_10_6;
2953                                    const double tmp22_0 = A_01_5 + A_10_6;
2954                                    const double tmp91_0 = A_02_4 + A_02_6 + A_20_1 + A_20_3;
2955                                    const double tmp206_0 = A_12_7 + A_21_7;
2956                                    const double tmp188_0 = A_02_5 + A_20_5;
2957                                    const double tmp117_0 = A_21_1 + A_21_6;
2958                                    const double tmp165_0 = A_01_1 + A_01_6;
2959                                    const double tmp66_0 = A_00_4 + A_00_5;
2960                                    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;
2961                                    const double tmp31_0 = A_21_4 + A_21_5;
2962                                    const double tmp3_0 = A_11_0 + A_11_2 + A_11_4 + A_11_6;
2963                                    const double tmp183_0 = A_12_0 + A_12_7;
2964                                    const double tmp61_0 = A_02_1 + A_02_3 + A_20_1 + A_20_3;
2965                                    const double tmp54_0 = A_10_5 + A_10_6;
2966                                    const double tmp18_0 = A_02_3 + A_02_6;
2967                                    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;
2968                                    const double tmp29_0 = A_21_2 + A_21_3;
2969                                    const double tmp17_0 = A_01_3 + A_01_7 + A_10_3 + A_10_7;
2970                                    const double tmp212_0 = A_02_6 + A_20_6;
2971                                    const double tmp220_0 = A_02_3 + A_20_6;
2972                                    const double tmp78_0 = A_20_0 + A_20_7;
2973                                    const double tmp215_0 = A_01_6 + A_10_6;
2974                                    const double tmp203_0 = A_01_7 + A_10_7;
2975                                    const double tmp87_0 = A_12_2 + A_12_3 + A_21_4 + A_21_5;
2976                                    const double tmp114_0 = A_02_0 + A_02_2 + A_20_5 + A_20_7;
2977                                    const double tmp0_0 = A_01_0 + A_01_4 + A_10_0 + A_10_4;
2978                                    const double tmp202_0 = A_01_3 + A_01_4 + A_10_3 + A_10_4;
2979                                    const double tmp4_0 = A_20_0 + A_20_5;
2980                                    const double tmp65_0 = A_00_2 + A_00_3;
2981                                    const double tmp24_0 = A_20_1 + A_20_3;
2982                                    const double tmp64_0 = A_10_0 + A_10_3;
2983                                    const double tmp170_0 = A_02_0 + A_02_2 + A_20_0 + A_20_2;
2984                                    const double tmp11_0 = A_20_1 + A_20_6;
2985                                    const double tmp82_0 = A_12_4 + A_12_5 + A_21_4 + A_21_5;
2986                                    const double tmp99_0 = A_01_4 + A_10_7;
2987                                    const double tmp49_0 = A_12_1 + A_12_7;
2988                                    const double tmp130_0 = A_12_0 + A_12_1 + A_12_6 + A_12_7;
2989                                    const double tmp144_0 = A_01_0 + A_10_3;
2990                                    const double tmp109_0 = A_22_0 + A_22_3 + A_22_4 + A_22_7;
2991                                    const double tmp185_0 = A_02_0 + A_02_7 + A_20_2 + A_20_5;
2992                                    const double tmp157_0 = A_01_4 + A_10_4;
2993                                    const double tmp51_0 = A_22_1 + A_22_3 + A_22_5 + A_22_7;
2994                                    const double tmp146_0 = A_00_6 + A_00_7;
2995                                    const double tmp147_0 = A_12_0 + A_12_1 + A_21_0 + A_21_1;
2996                                    const double tmp150_0 = A_00_2 + A_00_3 + A_00_4 + A_00_5;
2997                                    const double tmp62_0 = A_21_3 + A_21_5;
2998                                    const double tmp223_0 = A_12_2 + A_21_4;
2999                                    const double tmp16_0 = A_02_2 + A_02_5;
3000                                    const double tmp168_0 = A_11_1 + A_11_3 + A_11_4 + A_11_6;
3001                                    const double tmp88_0 = A_12_4 + A_12_5 + A_21_2 + A_21_3;
3002                                    const double tmp142_0 = A_01_7 + A_10_4;
3003                                    const double tmp34_0 = A_20_0 + A_20_2 + A_20_5 + A_20_7;
3004                                    const double tmp71_0 = A_00_0 + A_00_1 + A_00_6 + A_00_7;
3005                                    const double tmp213_0 = A_02_1 + A_20_1;
3006                                    const double tmp227_0 = A_12_2 + A_12_5 + A_21_3 + A_21_4;
3007                                    const double tmp228_0 = A_12_1 + A_21_7;
3008                                    const double tmp140_0 = A_01_2 + A_01_6;
3009                                    const double tmp74_0 = A_22_0 + A_22_1 + A_22_4 + A_22_5;
3010                                    const double tmp167_0 = A_11_0 + A_11_2;
3011                                    const double tmp143_0 = A_01_3 + A_01_4 + A_10_0 + A_10_7;
3012                                    const double tmp83_0 = A_02_0 + A_02_5;
3013                                    const double tmp14_0 = A_22_1 + A_22_2 + A_22_5 + A_22_6;
3014                                    const double tmp5_0 = A_12_1 + A_12_6;
3015                                    const double tmp94_0 = A_02_1 + A_02_3;
3016                                    const double tmp193_0 = A_01_1 + A_01_6 + A_10_1 + A_10_6;
3017                                    const double tmp97_0 = A_02_0 + A_02_2 + A_02_5 + A_02_7;
3018                                    const double tmp131_0 = A_01_1 + A_01_5;
3019                                    const double tmp124_0 = A_01_6 + A_10_5;
3020                                    const double tmp149_0 = A_12_6 + A_12_7 + A_21_6 + A_21_7;
3021                                    const double tmp187_0 = A_01_2 + A_10_2;
3022                                    const double tmp93_0 = A_01_1 + A_01_2 + A_10_1 + A_10_2;
3023                                    const double tmp25_0 = A_01_4 + A_01_7 + A_10_4 + A_10_7;
3024                                    const double tmp156_0 = A_12_2 + A_12_5 + A_21_2 + A_21_5;
3025                                    const double tmp20_0 = A_21_2 + A_21_5;
3026                                    const double tmp55_0 = A_21_2 + A_21_4;
3027                                    const double tmp208_0 = A_12_1 + A_12_6 + A_21_0 + A_21_7;
3028                                    const double tmp125_0 = A_12_4 + A_12_5;
3029                                    const double tmp158_0 = A_01_0 + A_01_7 + A_10_0 + A_10_7;
3030                                    const double tmp108_0 = A_01_1 + A_01_5 + A_10_1 + A_10_5;
3031                                    const double tmp199_0 = A_12_2 + A_12_4 + A_21_2 + A_21_4;
3032                                    const double tmp10_0 = A_02_1 + A_02_4;
3033                                    const double tmp182_0 = A_02_3 + A_02_6 + A_20_3 + A_20_6;
3034                                    const double tmp132_0 = A_02_1 + A_20_4;
3035                                    const double tmp191_0 = A_12_3 + A_12_4 + A_21_3 + A_21_4;
3036                                    const double tmp35_0 = A_11_0 + A_11_1 + A_11_2 + A_11_3;
3037                                    const double tmp164_0 = A_10_3 + A_10_4;
3038                                    const double tmp190_0 = A_12_5 + A_21_5;
3039                                    const double tmp73_0 = A_02_1 + A_02_6;
3040                                    const double tmp98_0 = A_01_0 + A_01_7 + A_10_3 + A_10_4;
3041                                    const double tmp225_0 = A_12_4 + A_21_2;
3042                                    const double tmp103_0 = A_02_4 + A_02_6;
3043                                    const double tmp194_0 = A_02_0 + A_02_7 + A_20_0 + A_20_7;
3044                                    const double tmp207_0 = A_12_0 + A_21_6;
3045                                    const double tmp102_0 = A_20_5 + A_20_7;
3046                                    const double tmp1_0 = A_22_3 + A_22_7;
3047                                    const double tmp172_0 = A_10_1 + A_10_5;
3048                                    const double tmp222_0 = A_12_5 + A_21_3;
3049                                    const double tmp201_0 = A_02_2 + A_02_5 + A_20_2 + A_20_5;
3050                                    const double tmp155_0 = A_12_4 + A_21_4;
3051                                    const double tmp174_0 = A_02_1 + A_02_4 + A_20_1 + A_20_4;
3052                                    const double tmp59_0 = A_01_0 + A_01_3;
3053                                    const double tmp21_0 = A_20_2 + A_20_7;
3054                                    const double tmp141_0 = A_02_2 + A_02_7 + A_20_2 + A_20_7;
3055                                    const double tmp210_0 = A_01_1 + A_10_1;
3056                                    const double tmp145_0 = A_00_0 + A_00_1;
3057                                    const double tmp121_0 = A_12_0 + A_12_1 + A_21_6 + A_21_7;
3058                                    const double tmp224_0 = A_12_3 + A_12_4 + A_21_2 + A_21_5;
3059                                    const double tmp186_0 = A_02_2 + A_20_7;
3060                                    const double tmp53_0 = A_11_4 + A_11_6;
3061                                    const double tmp184_0 = A_02_5 + A_20_0;
3062                                    const double tmp38_0 = A_12_0 + A_12_1;
3063                                    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;
3064                                    const double tmp230_0 = A_12_6 + A_21_0;
3065                                    const double tmp23_0 = A_11_4 + A_11_5 + A_11_6 + A_11_7;
3066                                    const double tmp81_0 = A_20_1 + A_20_4;
3067                                    const double tmp134_0 = A_10_3 + A_10_7;
3068                                    const double tmp129_0 = A_21_0 + A_21_1;
3069                                    const double tmp137_0 = A_01_0 + A_01_3 + A_01_4 + A_01_7;
3070                                    const double tmp198_0 = A_01_0 + A_10_0;
3071                                    const double tmp9_0 = A_21_1 + A_21_7;
3072                                    const double tmp179_0 = A_01_0 + A_01_4;
3073                                    const double tmp100_0 = A_20_1 + A_20_3 + A_20_4 + A_20_6;
3074                                    const double tmp173_0 = A_02_0 + A_20_5;
3075                                    const double tmp42_0 = A_21_0 + A_21_1 + A_21_6 + A_21_7;
3076                                    const double tmp226_0 = A_12_3 + A_21_5;
3077                                    const double tmp6_0 = A_22_0 + A_22_4;
3078                                    const double tmp218_0 = A_12_1 + A_21_1;
3079                                    const double tmp28_0 = A_01_2 + A_10_1;
3080                                    const double tmp133_0 = A_02_6 + A_20_3;
3081                                    const double tmp13_0 = A_00_2 + A_00_3 + A_00_6 + A_00_7;
3082                                    const double tmp27_0 = A_12_2 + A_12_3 + A_12_4 + A_12_5;
3083                                    const double tmp75_0 = A_10_1 + A_10_6;
3084                                    const double tmp36_0 = A_01_0 + A_01_3 + A_10_0 + A_10_3;
3085                                    const double tmp138_0 = A_10_0 + A_10_4;
3086                                    const double tmp189_0 = A_12_2 + A_21_2;
3087                                    const double tmp181_0 = A_02_7 + A_20_2;
3088                                    const double tmp85_0 = A_02_1 + A_02_3 + A_20_4 + A_20_6;
3089                                    const double tmp122_0 = A_01_1 + A_10_2;
3090                                    const double tmp95_0 = A_01_3 + A_10_0;
3091                                    const double tmp120_0 = A_12_6 + A_12_7 + A_21_0 + A_21_1;
3092                                    const double tmp196_0 = A_02_0 + A_20_0;
3093                                    const double tmp171_0 = A_02_3 + A_02_4;
3094                                    const double tmp204_0 = A_12_1 + A_12_6 + A_21_1 + A_21_6;
3095                                    const double tmp45_0 = A_10_1 + A_10_2;
3096                                    const double tmp101_0 = A_01_5 + A_01_6 + A_10_5 + A_10_6;
3097                                    const double tmp58_0 = A_11_0 + A_11_2 + A_11_5 + A_11_7;
3098                                    const double tmp107_0 = A_20_3 + A_20_4;
3099                                    const double tmp30_0 = A_01_1 + A_01_6 + A_10_2 + A_10_5;
3100                                    const double tmp63_0 = A_12_2 + A_12_5;
3101                                    const double tmp127_0 = A_12_2 + A_12_3;
3102                                    const double tmp177_0 = A_02_2 + A_02_5 + A_20_0 + A_20_7;
3103                                    const double tmp178_0 = A_10_0 + A_10_3 + A_10_4 + A_10_7;
3104                                    const double tmp76_0 = A_01_1 + A_01_2;
3105                                    const double tmp80_0 = A_22_2 + A_22_3 + A_22_6 + A_22_7;
3106                                    const double tmp41_0 = A_12_6 + A_12_7;
3107                                    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;
3108                                    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;
3109                                    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;
3110                                    const double tmp169_0 = A_21_3 + A_21_4;
3111                                    const double tmp96_0 = A_20_0 + A_20_2;
3112                                    const double tmp111_0 = A_12_3 + A_12_4;
3113                                    const double tmp118_0 = A_20_2 + A_20_5;
3114                                    const double tmp19_0 = A_12_3 + A_12_5;
3115                                    const double tmp68_0 = A_01_5 + A_01_6;
3116                                    const double tmp7_0 = A_11_1 + A_11_3 + A_11_5 + A_11_7;
3117                                    const double tmp154_0 = A_12_3 + A_21_3;
3118                                    const double tmp152_0 = A_02_4 + A_20_4;
3119                                    const double tmp153_0 = A_02_3 + A_20_3;
3120                                    const double tmp163_0 = A_02_5 + A_02_7 + A_20_5 + A_20_7;
3121                                    const double tmp44_0 = A_01_4 + A_01_7;
3122                                    const double tmp39_0 = A_02_1 + A_02_3 + A_02_4 + A_02_6;
3123                                    const double tmp123_0 = A_21_2 + A_21_3 + A_21_4 + A_21_5;
3124                                    const double tmp40_0 = A_02_5 + A_02_7;
3125                                    const double tmp110_0 = A_02_0 + A_02_7;
3126                                    const double tmp77_0 = A_12_2 + A_12_3 + A_21_2 + A_21_3;
3127                                    const double tmp209_0 = A_12_7 + A_21_1;
3128                                    const double tmp219_0 = A_02_4 + A_20_1;
3129                                    const double tmp84_0 = A_01_1 + A_01_5 + A_10_2 + A_10_6;
3130                                    const double tmp162_0 = A_12_1 + A_12_7 + A_21_1 + A_21_7;
3131                                    const double tmp159_0 = A_01_3 + A_10_3;
3132                                    const double tmp56_0 = A_11_1 + A_11_3;
3133                                    const double tmp52_0 = A_01_2 + A_01_5;
3134                                    const double tmp26_0 = A_00_4 + A_00_5 + A_00_6 + A_00_7;
3135                                    const double tmp229_0 = A_12_0 + A_12_7 + A_21_1 + A_21_6;
3136                                    const double tmp151_0 = A_10_2 + A_10_5;
3137                                    const double tmp136_0 = A_02_0 + A_02_5 + A_20_0 + A_20_5;
3138                                    const double tmp128_0 = A_21_6 + A_21_7;
3139                                    const double tmp15_0 = A_12_2 + A_12_4;
3140                                    const double tmp296_1 = tmp159_0*w42;
3141                                    const double tmp130_1 = tmp67_0*w5;
3142                                    const double tmp98_1 = A_01_6*w42;
3143                                    const double tmp231_1 = tmp125_0*w6;
3144                                    const double tmp42_1 = tmp34_0*w12;
3145                                    const double tmp199_1 = A_02_5*w28;
3146                                    const double tmp113_1 = tmp29_0*w13;
3147                                    const double tmp330_1 = tmp152_0*w28;
3148                                    const double tmp90_1 = A_01_1*w46;
3149                                    const double tmp446_1 = tmp77_0*w22;
3150                                    const double tmp108_1 = tmp43_0*w5;
3151                                    const double tmp524_1 = A_12_6*w29;
3152                                    const double tmp232_1 = tmp126_0*w34;
3153                                    const double tmp33_1 = tmp25_0*w37;
3154                                    const double tmp461_1 = tmp180_0*w1;
3155                                    const double tmp14_1 = tmp8_0*w6;
3156                                    const double tmp447_1 = tmp205_0*w26;
3157                                    const double tmp452_1 = tmp198_0*w42;
3158                                    const double tmp217_1 = tmp81_0*w9;
3159                                    const double tmp76_1 = tmp59_0*w20;
3160                                    const double tmp421_1 = tmp134_0*w31;
3161                                    const double tmp485_1 = tmp51_0*w51;
3162                                    const double tmp240_1 = tmp131_0*w1;
3163                                    const double tmp160_1 = tmp91_0*w9;
3164                                    const double tmp174_1 = A_20_1*w26;
3165                                    const double tmp273_1 = A_10_1*w46;
3166                                    const double tmp159_1 = tmp90_0*w47;
3167                                    const double tmp228_1 = tmp103_0*w5;
3168                                    const double tmp313_1 = tmp166_0*w45;
3169                                    const double tmp45_1 = tmp37_0*w30;
3170                                    const double tmp512_1 = tmp147_0*w13;
3171                                    const double tmp73_1 = tmp56_0*w43;
3172                                    const double tmp61_1 = A_01_6*w46;
3173                                    const double tmp316_1 = tmp167_0*w43;
3174                                    const double tmp189_1 = tmp112_0*w20;
3175                                    const double tmp455_1 = tmp215_0*w39;
3176                                    const double tmp360_1 = A_21_5*w24;
3177                                    const double tmp258_1 = A_20_7*w2;
3178                                    const double tmp196_1 = A_20_6*w26;
3179                                    const double tmp37_1 = tmp29_0*w6;
3180                                    const double tmp9_1 = A_12_7*w29;
3181                                    const double tmp80_1 = tmp63_0*w19;
3182                                    const double tmp312_1 = tmp165_0*w8;
3183                                    const double tmp264_1 = tmp101_0*w1;
3184                                    const double tmp124_1 = A_02_3*w26;
3185                                    const double tmp229_1 = tmp123_0*w11;
3186                                    const double tmp333_1 = tmp159_0*w46;
3187                                    const double tmp533_1 = tmp222_0*w4;
3188                                    const double tmp201_1 = tmp108_0*w37;
3189                                    const double tmp444_1 = tmp35_0*w10;
3190                                    const double tmp51_1 = tmp43_0*w18;
3191                                    const double tmp214_1 = A_21_7*w29;
3192                                    const double tmp518_1 = tmp86_0*w37;
3193                                    const double tmp192_1 = tmp115_0*w5;
3194                                    const double tmp355_1 = A_21_2*w27;
3195                                    const double tmp156_1 = tmp87_0*w22;
3196                                    const double tmp516_1 = tmp230_0*w27;
3197                                    const double tmp366_1 = tmp104_0*w57;
3198                                    const double tmp271_1 = tmp146_0*w49;
3199                                    const double tmp437_1 = tmp218_0*w24;
3200                                    const double tmp436_1 = tmp104_0*w54;
3201                                    const double tmp167_1 = tmp98_0*w8;
3202                                    const double tmp136_1 = tmp70_0*w34;
3203                                    const double tmp406_1 = tmp207_0*w27;
3204                                    const double tmp193_1 = tmp116_0*w12;
3205                                    const double tmp486_1 = tmp225_0*w29;
3206                                    const double tmp469_1 = tmp224_0*w11;
3207                                    const double tmp287_1 = tmp71_0*w53;
3208                                    const double tmp430_1 = tmp213_0*w28;
3209                                    const double tmp462_1 = tmp220_0*w2;
3210                                    const double tmp294_1 = tmp53_0*w59;
3211                                    const double tmp218_1 = tmp118_0*w16;
3212                                    const double tmp116_1 = tmp25_0*w31;
3213                                    const double tmp495_1 = tmp76_0*w37;
3214                                    const double tmp501_1 = tmp99_0*w46;
3215                                    const double tmp0_1 = tmp0_0*w1;
3216                                    const double tmp99_1 = tmp62_0*w17;
3217                                    const double tmp429_1 = tmp212_0*w2;
3218                                    const double tmp249_1 = tmp136_0*w9;
3219                                    const double tmp504_1 = tmp229_0*w19;
3220                                    const double tmp197_1 = A_12_2*w27;
3221                                    const double tmp531_1 = tmp122_0*w35;
3222                                    const double tmp265_1 = tmp142_0*w46;
3223                                    const double tmp488_1 = tmp226_0*w4;
3224                                    const double tmp528_1 = tmp115_0*w18;
3225                                    const double tmp438_1 = tmp219_0*w2;
3226                                    const double tmp233_1 = tmp127_0*w13;
3227                                    const double tmp491_1 = tmp79_0*w1;
3228                                    const double tmp215_1 = A_21_0*w4;
3229                                    const double tmp24_1 = tmp18_0*w21;
3230                                    const double tmp538_1 = tmp209_0*w27;
3231                                    const double tmp379_1 = tmp167_0*w55;
3232                                    const double tmp332_1 = tmp154_0*w4;
3233                                    const double tmp498_1 = tmp68_0*w31;
3234                                    const double tmp41_1 = tmp33_0*w33;
3235                                    const double tmp464_1 = tmp179_0*w37;
3236                                    const double tmp317_1 = tmp168_0*w40;
3237                                    const double tmp378_1 = tmp106_0*w54;
3238                                    const double tmp184_1 = tmp109_0*w14;
3239                                    const double tmp292_1 = tmp14_0*w33;
3240                                    const double tmp11_1 = tmp5_0*w11;