/[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 3722 by caltinay, Wed Dec 7 05:53:22 2011 UTC trunk/ripley/src/Brick.cpp revision 4650 by jfenwick, Wed Feb 5 04:16:01 2014 UTC
# Line 1  Line 1 
1    
2  /*******************************************************  /*****************************************************************************
3  *  *
4  * Copyright (c) 2003-2011 by University of Queensland  * Copyright (c) 2003-2013 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" {  #include <paso/SystemMatrix.h>
18  #include "paso/SystemMatrixPattern.h"  #include <esysUtils/esysFileWriter.h>
19  }  #include <ripley/DefaultAssembler3D.h>
20    #include <ripley/WaveAssembler3D.h>
21    #include <boost/scoped_array.hpp>
22    
23    #ifdef USE_NETCDF
24    #include <netcdfcpp.h>
25    #endif
26    
27  #if USE_SILO  #if USE_SILO
28  #include <silo.h>  #include <silo.h>
# Line 25  extern "C" { Line 33  extern "C" {
33    
34  #include <iomanip>  #include <iomanip>
35    
36    #include "esysUtils/EsysRandom.h"
37    #include "blocktools.h"
38    
39    
40  using namespace std;  using namespace std;
41    using esysUtils::FileWriter;
42    
43  namespace ripley {  namespace ripley {
44    
45  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,
46               int d1, int d2) :               double x1, double y1, double z1, int d0, int d1, int d2,
47      RipleyDomain(3),               const std::vector<double>& points, const std::vector<int>& tags,
48      m_gNE0(n0),               const simap_t& tagnamestonums) :
49      m_gNE1(n1),      RipleyDomain(3)
50      m_gNE2(n2),  {
51      m_l0(l0),      // ignore subdivision parameters for serial run
52      m_l1(l1),      if (m_mpiInfo->size == 1) {
53      m_l2(l2),          d0=1;
54      m_NX(d0),          d1=1;
55      m_NY(d1),          d2=1;
56      m_NZ(d2)      }
57  {      bool warn=false;
58        // if number of subdivisions is non-positive, try to subdivide by the same
59        // ratio as the number of elements
60        if (d0<=0 && d1<=0 && d2<=0) {
61            warn=true;
62            d0=(int)(pow(m_mpiInfo->size*(n0+1)*(n0+1)/((float)(n1+1)*(n2+1)), 1.f/3));
63            d0=max(1, d0);
64            d1=max(1, (int)(d0*n1/(float)n0));
65            d2=m_mpiInfo->size/(d0*d1);
66            if (d0*d1*d2 != m_mpiInfo->size) {
67                // ratios not the same so leave "smallest" side undivided and try
68                // dividing 2 sides only
69                if (n0>=n1) {
70                    if (n1>=n2) {
71                        d0=d1=0;
72                        d2=1;
73                    } else {
74                        d0=d2=0;
75                        d1=1;
76                    }
77                } else {
78                    if (n0>=n2) {
79                        d0=d1=0;
80                        d2=1;
81                    } else {
82                        d0=1;
83                        d1=d2=0;
84                    }
85                }
86            }
87        }
88        if (d0<=0 && d1<=0) {
89            warn=true;
90            d0=max(1, int(sqrt(m_mpiInfo->size*(n0+1)/(float)(n1+1))));
91            d1=m_mpiInfo->size/d0;
92            if (d0*d1*d2 != m_mpiInfo->size) {
93                // ratios not the same so subdivide side with more elements only
94                if (n0>n1) {
95                    d0=0;
96                    d1=1;
97                } else {
98                    d0=1;
99                    d1=0;
100                }
101            }
102        } else if (d0<=0 && d2<=0) {
103            warn=true;
104            d0=max(1, int(sqrt(m_mpiInfo->size*(n0+1)/(float)(n2+1))));
105            d2=m_mpiInfo->size/d0;
106            if (d0*d1*d2 != m_mpiInfo->size) {
107                // ratios not the same so subdivide side with more elements only
108                if (n0>n2) {
109                    d0=0;
110                    d2=1;
111                } else {
112                    d0=1;
113                    d2=0;
114                }
115            }
116        } else if (d1<=0 && d2<=0) {
117            warn=true;
118            d1=max(1, int(sqrt(m_mpiInfo->size*(n1+1)/(float)(n2+1))));
119            d2=m_mpiInfo->size/d1;
120            if (d0*d1*d2 != m_mpiInfo->size) {
121                // ratios not the same so subdivide side with more elements only
122                if (n1>n2) {
123                    d1=0;
124                    d2=1;
125                } else {
126                    d1=1;
127                    d2=0;
128                }
129            }
130        }
131        if (d0<=0) {
132            // d1,d2 are preset, determine d0
133            d0=m_mpiInfo->size/(d1*d2);
134        } else if (d1<=0) {
135            // d0,d2 are preset, determine d1
136            d1=m_mpiInfo->size/(d0*d2);
137        } else if (d2<=0) {
138            // d0,d1 are preset, determine d2
139            d2=m_mpiInfo->size/(d0*d1);
140        }
141    
142      // ensure number of subdivisions is valid and nodes can be distributed      // ensure number of subdivisions is valid and nodes can be distributed
143      // among number of ranks      // among number of ranks
144      if (m_NX*m_NY*m_NZ != m_mpiInfo->size)      if (d0*d1*d2 != m_mpiInfo->size)
145          throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");          throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");
146    
147      if (n0%m_NX > 0 || n1%m_NY > 0 || n2%m_NZ > 0)      if (warn) {
148          throw RipleyException("Number of elements must be separable into number of ranks in each dimension");          cout << "Warning: Automatic domain subdivision (d0=" << d0 << ", d1="
149                << d1 << ", d2=" << d2 << "). This may not be optimal!" << endl;
150        }
151    
152        double l0 = x1-x0;
153        double l1 = y1-y0;
154        double l2 = z1-z0;
155        m_dx[0] = l0/n0;
156        m_dx[1] = l1/n1;
157        m_dx[2] = l2/n2;
158    
159        if ((n0+1)%d0 > 0) {
160            n0=(int)round((float)(n0+1)/d0+0.5)*d0-1;
161            l0=m_dx[0]*n0;
162            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N0="
163                << n0 << ", l0=" << l0 << endl;
164        }
165        if ((n1+1)%d1 > 0) {
166            n1=(int)round((float)(n1+1)/d1+0.5)*d1-1;
167            l1=m_dx[1]*n1;
168            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N1="
169                << n1 << ", l1=" << l1 << endl;
170        }
171        if ((n2+1)%d2 > 0) {
172            n2=(int)round((float)(n2+1)/d2+0.5)*d2-1;
173            l2=m_dx[2]*n2;
174            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N2="
175                << n2 << ", l2=" << l2 << endl;
176        }
177    
178        if ((d0 > 1 && (n0+1)/d0<2) || (d1 > 1 && (n1+1)/d1<2) || (d2 > 1 && (n2+1)/d2<2))
179            throw RipleyException("Too few elements for the number of ranks");
180    
181        m_gNE[0] = n0;
182        m_gNE[1] = n1;
183        m_gNE[2] = n2;
184        m_origin[0] = x0;
185        m_origin[1] = y0;
186        m_origin[2] = z0;
187        m_length[0] = l0;
188        m_length[1] = l1;
189        m_length[2] = l2;
190        m_NX[0] = d0;
191        m_NX[1] = d1;
192        m_NX[2] = d2;
193    
194        // local number of elements (including overlap)
195        m_NE[0] = m_ownNE[0] = (d0>1 ? (n0+1)/d0 : n0);
196        if (m_mpiInfo->rank%d0>0 && m_mpiInfo->rank%d0<d0-1)
197            m_NE[0]++;
198        else if (d0>1 && m_mpiInfo->rank%d0==d0-1)
199            m_ownNE[0]--;
200    
201        m_NE[1] = m_ownNE[1] = (d1>1 ? (n1+1)/d1 : n1);
202        if (m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0>0 && m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0<d1-1)
203            m_NE[1]++;
204        else if (d1>1 && m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0==d1-1)
205            m_ownNE[1]--;
206    
207        m_NE[2] = m_ownNE[2] = (d2>1 ? (n2+1)/d2 : n2);
208        if (m_mpiInfo->rank/(d0*d1)>0 && m_mpiInfo->rank/(d0*d1)<d2-1)
209            m_NE[2]++;
210        else if (d2>1 && m_mpiInfo->rank/(d0*d1)==d2-1)
211            m_ownNE[2]--;
212    
213        // local number of nodes
214        m_NN[0] = m_NE[0]+1;
215        m_NN[1] = m_NE[1]+1;
216        m_NN[2] = m_NE[2]+1;
217    
     // local number of elements  
     m_NE0 = n0/m_NX;  
     m_NE1 = n1/m_NY;  
     m_NE2 = n2/m_NZ;  
     // local number of nodes (not necessarily owned)  
     m_N0 = m_NE0+1;  
     m_N1 = m_NE1+1;  
     m_N2 = m_NE2+1;  
218      // bottom-left-front node is at (offset0,offset1,offset2) in global mesh      // bottom-left-front node is at (offset0,offset1,offset2) in global mesh
219      m_offset0 = m_NE0*(m_mpiInfo->rank%m_NX);      m_offset[0] = (n0+1)/d0*(m_mpiInfo->rank%d0);
220      m_offset1 = m_NE1*(m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX);      if (m_offset[0] > 0)
221      m_offset2 = m_NE2*(m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY));          m_offset[0]--;
222        m_offset[1] = (n1+1)/d1*(m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0);
223        if (m_offset[1] > 0)
224            m_offset[1]--;
225        m_offset[2] = (n2+1)/d2*(m_mpiInfo->rank/(d0*d1));
226        if (m_offset[2] > 0)
227            m_offset[2]--;
228    
229      populateSampleIds();      populateSampleIds();
230        createPattern();
231        
232        assembler = new DefaultAssembler3D(this, m_dx, m_NX, m_NE, m_NN);
233        for (map<string, int>::const_iterator i = tagnamestonums.begin();
234                i != tagnamestonums.end(); i++) {
235            setTagMap(i->first, i->second);
236        }
237        addPoints(tags.size(), &points[0], &tags[0]);
238  }  }
239    
240    
241  Brick::~Brick()  Brick::~Brick()
242  {  {
243        Paso_SystemMatrixPattern_free(m_pattern);
244        Paso_Connector_free(m_connector);
245        delete assembler;
246  }  }
247    
248  string Brick::getDescription() const  string Brick::getDescription() const
# Line 77  string Brick::getDescription() const Line 252  string Brick::getDescription() const
252    
253  bool Brick::operator==(const AbstractDomain& other) const  bool Brick::operator==(const AbstractDomain& other) const
254  {  {
255      if (dynamic_cast<const Brick*>(&other))      const Brick* o=dynamic_cast<const Brick*>(&other);
256          return this==&other;      if (o) {
257            return (RipleyDomain::operator==(other) &&
258                    m_gNE[0]==o->m_gNE[0] && m_gNE[1]==o->m_gNE[1] && m_gNE[2]==o->m_gNE[2]
259                    && m_origin[0]==o->m_origin[0] && m_origin[1]==o->m_origin[1] && m_origin[2]==o->m_origin[2]
260                    && m_length[0]==o->m_length[0] && m_length[1]==o->m_length[1] && m_length[2]==o->m_length[2]
261                    && m_NX[0]==o->m_NX[0] && m_NX[1]==o->m_NX[1] && m_NX[2]==o->m_NX[2]);
262        }
263    
264      return false;      return false;
265  }  }
266    
267    void Brick::readNcGrid(escript::Data& out, string filename, string varname,
268                const ReaderParameters& params) const
269    {
270    #ifdef USE_NETCDF
271        // check destination function space
272        int myN0, myN1, myN2;
273        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
274            myN0 = m_NN[0];
275            myN1 = m_NN[1];
276            myN2 = m_NN[2];
277        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
278                    out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
279            myN0 = m_NE[0];
280            myN1 = m_NE[1];
281            myN2 = m_NE[2];
282        } else
283            throw RipleyException("readNcGrid(): invalid function space for output data object");
284    
285        if (params.first.size() != 3)
286            throw RipleyException("readNcGrid(): argument 'first' must have 3 entries");
287    
288        if (params.numValues.size() != 3)
289            throw RipleyException("readNcGrid(): argument 'numValues' must have 3 entries");
290    
291        if (params.multiplier.size() != 3)
292            throw RipleyException("readNcGrid(): argument 'multiplier' must have 3 entries");
293        for (size_t i=0; i<params.multiplier.size(); i++)
294            if (params.multiplier[i]<1)
295                throw RipleyException("readNcGrid(): all multipliers must be positive");
296    
297        // check file existence and size
298        NcFile f(filename.c_str(), NcFile::ReadOnly);
299        if (!f.is_valid())
300            throw RipleyException("readNcGrid(): cannot open file");
301    
302        NcVar* var = f.get_var(varname.c_str());
303        if (!var)
304            throw RipleyException("readNcGrid(): invalid variable name");
305    
306        // TODO: rank>0 data support
307        const int numComp = out.getDataPointSize();
308        if (numComp > 1)
309            throw RipleyException("readNcGrid(): only scalar data supported");
310    
311        const int dims = var->num_dims();
312        boost::scoped_array<long> edges(var->edges());
313    
314        // is this a slice of the data object (dims!=3)?
315        // note the expected ordering of edges (as in numpy: z,y,x)
316        if ( (dims==3 && (params.numValues[2] > edges[0] ||
317                          params.numValues[1] > edges[1] ||
318                          params.numValues[0] > edges[2]))
319                || (dims==2 && params.numValues[2]>1)
320                || (dims==1 && (params.numValues[2]>1 || params.numValues[1]>1)) ) {
321            throw RipleyException("readNcGrid(): not enough data in file");
322        }
323    
324        // check if this rank contributes anything
325        if (params.first[0] >= m_offset[0]+myN0 ||
326                params.first[0]+params.numValues[0]*params.multiplier[0] <= m_offset[0] ||
327                params.first[1] >= m_offset[1]+myN1 ||
328                params.first[1]+params.numValues[1]*params.multiplier[1] <= m_offset[1] ||
329                params.first[2] >= m_offset[2]+myN2 ||
330                params.first[2]+params.numValues[2]*params.multiplier[2] <= m_offset[2]) {
331            return;
332        }
333    
334        // now determine how much this rank has to write
335    
336        // first coordinates in data object to write to
337        const int first0 = max(0, params.first[0]-m_offset[0]);
338        const int first1 = max(0, params.first[1]-m_offset[1]);
339        const int first2 = max(0, params.first[2]-m_offset[2]);
340        // indices to first value in file (not accounting for reverse yet)
341        int idx0 = max(0, m_offset[0]-params.first[0]);
342        int idx1 = max(0, m_offset[1]-params.first[1]);
343        int idx2 = max(0, m_offset[2]-params.first[2]);
344        // number of values to read
345        const int num0 = min(params.numValues[0]-idx0, myN0-first0);
346        const int num1 = min(params.numValues[1]-idx1, myN1-first1);
347        const int num2 = min(params.numValues[2]-idx2, myN2-first2);
348    
349        // make sure we read the right block if going backwards through file
350        if (params.reverse[0])
351            idx0 = edges[dims-1]-num0-idx0;
352        if (dims>1 && params.reverse[1])
353            idx1 = edges[dims-2]-num1-idx1;
354        if (dims>2 && params.reverse[2])
355            idx2 = edges[dims-3]-num2-idx2;
356    
357    
358        vector<double> values(num0*num1*num2);
359        if (dims==3) {
360            var->set_cur(idx2, idx1, idx0);
361            var->get(&values[0], num2, num1, num0);
362        } else if (dims==2) {
363            var->set_cur(idx1, idx0);
364            var->get(&values[0], num1, num0);
365        } else {
366            var->set_cur(idx0);
367            var->get(&values[0], num0);
368        }
369    
370        const int dpp = out.getNumDataPointsPerSample();
371        out.requireWrite();
372    
373        // helpers for reversing
374        const int x0 = (params.reverse[0] ? num0-1 : 0);
375        const int x_mult = (params.reverse[0] ? -1 : 1);
376        const int y0 = (params.reverse[1] ? num1-1 : 0);
377        const int y_mult = (params.reverse[1] ? -1 : 1);
378        const int z0 = (params.reverse[2] ? num2-1 : 0);
379        const int z_mult = (params.reverse[2] ? -1 : 1);
380    
381        for (index_t z=0; z<num2; z++) {
382            for (index_t y=0; y<num1; y++) {
383    #pragma omp parallel for
384                for (index_t x=0; x<num0; x++) {
385                    const int baseIndex = first0+x*params.multiplier[0]
386                                         +(first1+y*params.multiplier[1])*myN0
387                                         +(first2+z*params.multiplier[2])*myN0*myN1;
388                    const int srcIndex=(z0+z_mult*z)*num1*num0
389                                      +(y0+y_mult*y)*num0
390                                      +(x0+x_mult*x);
391                    if (!isnan(values[srcIndex])) {
392                        for (index_t m2=0; m2<params.multiplier[2]; m2++) {
393                            for (index_t m1=0; m1<params.multiplier[1]; m1++) {
394                                for (index_t m0=0; m0<params.multiplier[0]; m0++) {
395                                    const int dataIndex = baseIndex+m0
396                                                   +m1*myN0
397                                                   +m2*myN0*myN1;
398                                    double* dest = out.getSampleDataRW(dataIndex);
399                                    for (index_t q=0; q<dpp; q++) {
400                                        *dest++ = values[srcIndex];
401                                    }
402                                }
403                            }
404                        }
405                    }
406                }
407            }
408        }
409    #else
410        throw RipleyException("readNcGrid(): not compiled with netCDF support");
411    #endif
412    }
413    
414    void Brick::readBinaryGrid(escript::Data& out, string filename,
415                               const ReaderParameters& params) const
416    {
417        // the mapping is not universally correct but should work on our
418        // supported platforms
419        switch (params.dataType) {
420            case DATATYPE_INT32:
421                readBinaryGridImpl<int>(out, filename, params);
422                break;
423            case DATATYPE_FLOAT32:
424                readBinaryGridImpl<float>(out, filename, params);
425                break;
426            case DATATYPE_FLOAT64:
427                readBinaryGridImpl<double>(out, filename, params);
428                break;
429            default:
430                throw RipleyException("readBinaryGrid(): invalid or unsupported datatype");
431        }
432    }
433    
434    template<typename ValueType>
435    void Brick::readBinaryGridImpl(escript::Data& out, const string& filename,
436                                   const ReaderParameters& params) const
437    {
438        // check destination function space
439        int myN0, myN1, myN2;
440        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
441            myN0 = m_NN[0];
442            myN1 = m_NN[1];
443            myN2 = m_NN[2];
444        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
445                    out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
446            myN0 = m_NE[0];
447            myN1 = m_NE[1];
448            myN2 = m_NE[2];
449        } else
450            throw RipleyException("readBinaryGrid(): invalid function space for output data object");
451    
452        if (params.first.size() != 3)
453            throw RipleyException("readBinaryGrid(): argument 'first' must have 3 entries");
454    
455        if (params.numValues.size() != 3)
456            throw RipleyException("readBinaryGrid(): argument 'numValues' must have 3 entries");
457    
458        if (params.multiplier.size() != 3)
459            throw RipleyException("readBinaryGrid(): argument 'multiplier' must have 3 entries");
460        for (size_t i=0; i<params.multiplier.size(); i++)
461            if (params.multiplier[i]<1)
462                throw RipleyException("readBinaryGrid(): all multipliers must be positive");
463    
464        // check file existence and size
465        ifstream f(filename.c_str(), ifstream::binary);
466        if (f.fail()) {
467            throw RipleyException("readBinaryGrid(): cannot open file");
468        }
469        f.seekg(0, ios::end);
470        const int numComp = out.getDataPointSize();
471        const int filesize = f.tellg();
472        const int reqsize = params.numValues[0]*params.numValues[1]*params.numValues[2]*numComp*sizeof(ValueType);
473        if (filesize < reqsize) {
474            f.close();
475            throw RipleyException("readBinaryGrid(): not enough data in file");
476        }
477    
478        // check if this rank contributes anything
479        if (params.first[0] >= m_offset[0]+myN0 ||
480                params.first[0]+params.numValues[0]*params.multiplier[0] <= m_offset[0] ||
481                params.first[1] >= m_offset[1]+myN1 ||
482                params.first[1]+params.numValues[1]*params.multiplier[1] <= m_offset[1] ||
483                params.first[2] >= m_offset[2]+myN2 ||
484                params.first[2]+params.numValues[2]*params.multiplier[2] <= m_offset[2]) {
485            f.close();
486            return;
487        }
488    
489        // now determine how much this rank has to write
490    
491        // first coordinates in data object to write to
492        const int first0 = max(0, params.first[0]-m_offset[0]);
493        const int first1 = max(0, params.first[1]-m_offset[1]);
494        const int first2 = max(0, params.first[2]-m_offset[2]);
495        // indices to first value in file
496        const int idx0 = max(0, m_offset[0]-params.first[0]);
497        const int idx1 = max(0, m_offset[1]-params.first[1]);
498        const int idx2 = max(0, m_offset[2]-params.first[2]);
499        // number of values to read
500        const int num0 = min(params.numValues[0]-idx0, myN0-first0);
501        const int num1 = min(params.numValues[1]-idx1, myN1-first1);
502        const int num2 = min(params.numValues[2]-idx2, myN2-first2);
503    
504        out.requireWrite();
505        vector<ValueType> values(num0*numComp);
506        const int dpp = out.getNumDataPointsPerSample();
507    
508        for (int z=0; z<num2; z++) {
509            for (int y=0; y<num1; y++) {
510                const int fileofs = numComp*(idx0+(idx1+y)*params.numValues[0]
511                                 +(idx2+z)*params.numValues[0]*params.numValues[1]);
512                f.seekg(fileofs*sizeof(ValueType));
513                f.read((char*)&values[0], num0*numComp*sizeof(ValueType));
514    
515                for (int x=0; x<num0; x++) {
516                    const int baseIndex = first0+x*params.multiplier[0]
517                                         +(first1+y*params.multiplier[1])*myN0
518                                         +(first2+z*params.multiplier[2])*myN0*myN1;
519                    for (int m2=0; m2<params.multiplier[2]; m2++) {
520                        for (int m1=0; m1<params.multiplier[1]; m1++) {
521                            for (int m0=0; m0<params.multiplier[0]; m0++) {
522                                const int dataIndex = baseIndex+m0
523                                               +m1*myN0
524                                               +m2*myN0*myN1;
525                                double* dest = out.getSampleDataRW(dataIndex);
526                                for (int c=0; c<numComp; c++) {
527                                    ValueType val = values[x*numComp+c];
528    
529                                    if (params.byteOrder != BYTEORDER_NATIVE) {
530                                        char* cval = reinterpret_cast<char*>(&val);
531                                        // this will alter val!!
532                                        byte_swap32(cval);
533                                    }
534                                    if (!std::isnan(val)) {
535                                        for (int q=0; q<dpp; q++) {
536                                            *dest++ = static_cast<double>(val);
537                                        }
538                                    }
539                                }
540                            }
541                        }
542                    }
543                }
544            }
545        }
546    
547        f.close();
548    }
549    
550    void Brick::writeBinaryGrid(const escript::Data& in, string filename,
551                                int byteOrder, int dataType) const
552    {
553        // the mapping is not universally correct but should work on our
554        // supported platforms
555        switch (dataType) {
556            case DATATYPE_INT32:
557                writeBinaryGridImpl<int>(in, filename, byteOrder);
558                break;
559            case DATATYPE_FLOAT32:
560                writeBinaryGridImpl<float>(in, filename, byteOrder);
561                break;
562            case DATATYPE_FLOAT64:
563                writeBinaryGridImpl<double>(in, filename, byteOrder);
564                break;
565            default:
566                throw RipleyException("writeBinaryGrid(): invalid or unsupported datatype");
567        }
568    }
569    
570    template<typename ValueType>
571    void Brick::writeBinaryGridImpl(const escript::Data& in,
572                                    const string& filename, int byteOrder) const
573    {
574        // check function space and determine number of points
575        int myN0, myN1, myN2;
576        int totalN0, totalN1, totalN2;
577        if (in.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
578            myN0 = m_NN[0];
579            myN1 = m_NN[1];
580            myN2 = m_NN[2];
581            totalN0 = m_gNE[0]+1;
582            totalN1 = m_gNE[1]+1;
583            totalN2 = m_gNE[2]+1;
584        } else if (in.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
585                    in.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
586            myN0 = m_NE[0];
587            myN1 = m_NE[1];
588            myN2 = m_NE[2];
589            totalN0 = m_gNE[0];
590            totalN1 = m_gNE[1];
591            totalN2 = m_gNE[2];
592        } else
593            throw RipleyException("writeBinaryGrid(): invalid function space of data object");
594    
595        const int numComp = in.getDataPointSize();
596        const int dpp = in.getNumDataPointsPerSample();
597        const int fileSize = sizeof(ValueType)*numComp*dpp*totalN0*totalN1*totalN2;
598    
599        if (numComp > 1 || dpp > 1)
600            throw RipleyException("writeBinaryGrid(): only scalar, single-value data supported");
601    
602        // from here on we know that each sample consists of one value
603        FileWriter fw;
604        fw.openFile(filename, fileSize);
605        MPIBarrier();
606    
607        for (index_t z=0; z<myN2; z++) {
608            for (index_t y=0; y<myN1; y++) {
609                const int fileofs = (m_offset[0]+(m_offset[1]+y)*totalN0
610                                    +(m_offset[2]+z)*totalN0*totalN1)*sizeof(ValueType);
611                ostringstream oss;
612    
613                for (index_t x=0; x<myN0; x++) {
614                    const double* sample = in.getSampleDataRO(z*myN0*myN1+y*myN0+x);
615                    ValueType fvalue = static_cast<ValueType>(*sample);
616                    if (byteOrder == BYTEORDER_NATIVE) {
617                        oss.write((char*)&fvalue, sizeof(fvalue));
618                    } else {
619                        char* value = reinterpret_cast<char*>(&fvalue);
620                        oss.write(byte_swap32(value), sizeof(fvalue));
621                    }
622                }
623                fw.writeAt(oss, fileofs);
624            }
625        }
626        fw.close();
627    }
628    
629  void Brick::dump(const string& fileName) const  void Brick::dump(const string& fileName) const
630  {  {
631  #if USE_SILO  #if USE_SILO
# Line 91  void Brick::dump(const string& fileName) Line 634  void Brick::dump(const string& fileName)
634          fn+=".silo";          fn+=".silo";
635      }      }
636    
     const int NUM_SILO_FILES = 1;  
     const char* blockDirFmt = "/block%04d";  
637      int driver=DB_HDF5;          int driver=DB_HDF5;    
638      string siloPath;      string siloPath;
639      DBfile* dbfile = NULL;      DBfile* dbfile = NULL;
640    
641  #ifdef ESYS_MPI  #ifdef ESYS_MPI
642      PMPIO_baton_t* baton = NULL;      PMPIO_baton_t* baton = NULL;
643        const int NUM_SILO_FILES = 1;
644        const char* blockDirFmt = "/block%04d";
645  #endif  #endif
646    
647      if (m_mpiInfo->size > 1) {      if (m_mpiInfo->size > 1) {
# Line 143  void Brick::dump(const string& fileName) Line 686  void Brick::dump(const string& fileName)
686      }      }
687      */      */
688    
689      boost::scoped_ptr<double> x(new double[m_N0]);      boost::scoped_ptr<double> x(new double[m_NN[0]]);
690      boost::scoped_ptr<double> y(new double[m_N1]);      boost::scoped_ptr<double> y(new double[m_NN[1]]);
691      boost::scoped_ptr<double> z(new double[m_N2]);      boost::scoped_ptr<double> z(new double[m_NN[2]]);
692      double* coords[3] = { x.get(), y.get(), z.get() };      double* coords[3] = { x.get(), y.get(), z.get() };
     pair<double,double> xdx = getFirstCoordAndSpacing(0);  
     pair<double,double> ydy = getFirstCoordAndSpacing(1);  
     pair<double,double> zdz = getFirstCoordAndSpacing(2);  
693  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
694      {      {
695  #pragma omp for  #pragma omp for
696          for (dim_t i0 = 0; i0 < m_N0; i0++) {          for (dim_t i0 = 0; i0 < m_NN[0]; i0++) {
697              coords[0][i0]=xdx.first+i0*xdx.second;              coords[0][i0]=getLocalCoordinate(i0, 0);
698          }          }
699  #pragma omp for  #pragma omp for
700          for (dim_t i1 = 0; i1 < m_N1; i1++) {          for (dim_t i1 = 0; i1 < m_NN[1]; i1++) {
701              coords[1][i1]=ydy.first+i1*ydy.second;              coords[1][i1]=getLocalCoordinate(i1, 1);
702          }          }
703  #pragma omp for  #pragma omp for
704          for (dim_t i2 = 0; i2 < m_N2; i2++) {          for (dim_t i2 = 0; i2 < m_NN[2]; i2++) {
705              coords[2][i2]=zdz.first+i2*zdz.second;              coords[2][i2]=getLocalCoordinate(i2, 2);
706          }          }
707      }      }
708      IndexVector dims = getNumNodesPerDim();      int* dims = const_cast<int*>(getNumNodesPerDim());
709      DBPutQuadmesh(dbfile, "mesh", NULL, coords, &dims[0], 3, DB_DOUBLE,  
710        // write mesh
711        DBPutQuadmesh(dbfile, "mesh", NULL, coords, dims, 3, DB_DOUBLE,
712              DB_COLLINEAR, NULL);              DB_COLLINEAR, NULL);
713    
714      DBPutQuadvar1(dbfile, "nodeId", "mesh", (void*)&m_nodeId[0], &dims[0], 3,      // write node ids
715        DBPutQuadvar1(dbfile, "nodeId", "mesh", (void*)&m_nodeId[0], dims, 3,
716              NULL, 0, DB_INT, DB_NODECENT, NULL);              NULL, 0, DB_INT, DB_NODECENT, NULL);
717    
718      // write element ids      // write element ids
719      dims = getNumElementsPerDim();      dims = const_cast<int*>(getNumElementsPerDim());
720      DBPutQuadvar1(dbfile, "elementId", "mesh", (void*)&m_elementId[0],      DBPutQuadvar1(dbfile, "elementId", "mesh", (void*)&m_elementId[0],
721              &dims[0], 3, NULL, 0, DB_INT, DB_ZONECENT, NULL);              dims, 3, NULL, 0, DB_INT, DB_ZONECENT, NULL);
722    
723      // rank 0 writes multimesh and multivar      // rank 0 writes multimesh and multivar
724      if (m_mpiInfo->rank == 0) {      if (m_mpiInfo->rank == 0) {
# Line 224  void Brick::dump(const string& fileName) Line 767  void Brick::dump(const string& fileName)
767      }      }
768    
769  #else // USE_SILO  #else // USE_SILO
770      throw RipleyException("dump(): no Silo support");      throw RipleyException("dump: no Silo support");
771  #endif  #endif
772  }  }
773    
# Line 232  const int* Brick::borrowSampleReferenceI Line 775  const int* Brick::borrowSampleReferenceI
775  {  {
776      switch (fsType) {      switch (fsType) {
777          case Nodes:          case Nodes:
778            case ReducedNodes: //FIXME: reduced
779              return &m_nodeId[0];              return &m_nodeId[0];
780            case DegreesOfFreedom:
781            case ReducedDegreesOfFreedom: //FIXME: reduced
782                return &m_dofId[0];
783          case Elements:          case Elements:
784            case ReducedElements:
785              return &m_elementId[0];              return &m_elementId[0];
786          case FaceElements:          case FaceElements:
787            case ReducedFaceElements:
788              return &m_faceId[0];              return &m_faceId[0];
789          default:          default:
790              break;              break;
791      }      }
792    
793      stringstream msg;      stringstream msg;
794      msg << "borrowSampleReferenceIDs() not implemented for function space type "      msg << "borrowSampleReferenceIDs: invalid function space type "<<fsType;
         << fsType;  
795      throw RipleyException(msg.str());      throw RipleyException(msg.str());
796  }  }
797    
798  bool Brick::ownSample(int fsCode, index_t id) const  bool Brick::ownSample(int fsType, index_t id) const
799  {  {
800  #ifdef ESYS_MPI      if (getMPISize()==1)
801      if (fsCode == Nodes) {          return true;
         const index_t myFirst=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank];  
         const index_t myLast=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+1]-1;  
         return (m_nodeId[id]>=myFirst && m_nodeId[id]<=myLast);  
     } else  
         throw RipleyException("ownSample() only implemented for Nodes");  
 #else  
     return true;  
 #endif  
 }  
   
 void Brick::setToGradient(escript::Data& out, const escript::Data& cIn) const  
 {  
     escript::Data& in = *const_cast<escript::Data*>(&cIn);  
     const dim_t numComp = in.getDataPointSize();  
     const double h0 = m_l0/m_gNE0;  
     const double h1 = m_l1/m_gNE1;  
     const double h2 = m_l1/m_gNE2;  
     if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {  
         /* GENERATOR SNIP_GRAD_ELEMENTS TOP */  
         const double tmp0_22 = -0.044658198738520451079/h1;  
         const double tmp0_16 = 0.16666666666666666667/h0;  
         const double tmp0_33 = -0.62200846792814621559/h1;  
         const double tmp0_0 = -0.62200846792814621559/h0;  
         const double tmp0_21 = -0.16666666666666666667/h1;  
         const double tmp0_17 = 0.62200846792814621559/h0;  
         const double tmp0_52 = -0.044658198738520451079/h2;  
         const double tmp0_1 = -0.16666666666666666667/h0;  
         const double tmp0_20 = -0.62200846792814621559/h1;  
         const double tmp0_14 = -0.044658198738520451079/h0;  
         const double tmp0_53 = -0.62200846792814621559/h2;  
         const double tmp0_49 = 0.16666666666666666667/h2;  
         const double tmp0_2 = 0.16666666666666666667/h0;  
         const double tmp0_27 = -0.044658198738520451079/h1;  
         const double tmp0_15 = -0.16666666666666666667/h0;  
         const double tmp0_50 = -0.16666666666666666667/h2;  
         const double tmp0_48 = 0.62200846792814621559/h2;  
         const double tmp0_3 = 0.044658198738520451079/h0;  
         const double tmp0_26 = -0.16666666666666666667/h1;  
         const double tmp0_12 = -0.62200846792814621559/h0;  
         const double tmp0_51 = 0.044658198738520451079/h2;  
         const double tmp0_25 = 0.62200846792814621559/h1;  
         const double tmp0_13 = 0.16666666666666666667/h0;  
         const double tmp0_56 = 0.16666666666666666667/h2;  
         const double tmp0_24 = 0.16666666666666666667/h1;  
         const double tmp0_10 = 0.62200846792814621559/h0;  
         const double tmp0_57 = 0.62200846792814621559/h2;  
         const double tmp0_11 = -0.16666666666666666667/h0;  
         const double tmp0_54 = -0.044658198738520451079/h2;  
         const double tmp0_38 = 0.16666666666666666667/h1;  
         const double tmp0_34 = -0.044658198738520451079/h1;  
         const double tmp0_42 = 0.16666666666666666667/h2;  
         const double tmp0_35 = -0.16666666666666666667/h1;  
         const double tmp0_36 = -0.62200846792814621559/h1;  
         const double tmp0_41 = 0.62200846792814621559/h2;  
         const double tmp0_8 = 0.044658198738520451079/h0;  
         const double tmp0_37 = 0.62200846792814621559/h1;  
         const double tmp0_29 = 0.16666666666666666667/h1;  
         const double tmp0_40 = -0.62200846792814621559/h2;  
         const double tmp0_9 = 0.16666666666666666667/h0;  
         const double tmp0_30 = 0.62200846792814621559/h1;  
         const double tmp0_28 = -0.16666666666666666667/h1;  
         const double tmp0_43 = 0.044658198738520451079/h2;  
         const double tmp0_32 = 0.16666666666666666667/h1;  
         const double tmp0_31 = 0.044658198738520451079/h1;  
         const double tmp0_39 = 0.044658198738520451079/h1;  
         const double tmp0_58 = -0.62200846792814621559/h2;  
         const double tmp0_55 = 0.044658198738520451079/h2;  
         const double tmp0_18 = -0.62200846792814621559/h0;  
         const double tmp0_45 = -0.16666666666666666667/h2;  
         const double tmp0_59 = -0.16666666666666666667/h2;  
         const double tmp0_4 = -0.044658198738520451079/h0;  
         const double tmp0_19 = 0.044658198738520451079/h0;  
         const double tmp0_44 = -0.044658198738520451079/h2;  
         const double tmp0_5 = 0.62200846792814621559/h0;  
         const double tmp0_47 = 0.16666666666666666667/h2;  
         const double tmp0_6 = -0.16666666666666666667/h0;  
         const double tmp0_23 = 0.044658198738520451079/h1;  
         const double tmp0_46 = -0.16666666666666666667/h2;  
         const double tmp0_7 = -0.044658198738520451079/h0;  
 #pragma omp parallel for  
         for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
             for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                 for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                     const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));  
                     const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                     const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                     const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                     const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  
                     const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                     const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  
                     const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));  
                     double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));  
                     for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                         o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_0 + f_011[i]*tmp0_4 + f_100[i]*tmp0_5 + f_111[i]*tmp0_3 + tmp0_1*(f_001[i] + f_010[i]) + tmp0_2*(f_101[i] + f_110[i]);  
                         o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_20 + f_010[i]*tmp0_25 + f_101[i]*tmp0_22 + f_111[i]*tmp0_23 + tmp0_21*(f_001[i] + f_100[i]) + tmp0_24*(f_011[i] + f_110[i]);  
                         o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_40 + f_001[i]*tmp0_41 + f_110[i]*tmp0_44 + f_111[i]*tmp0_43 + tmp0_42*(f_011[i] + f_101[i]) + tmp0_45*(f_010[i] + f_100[i]);  
                         o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_0 + f_011[i]*tmp0_4 + f_100[i]*tmp0_5 + f_111[i]*tmp0_3 + tmp0_1*(f_001[i] + f_010[i]) + tmp0_2*(f_101[i] + f_110[i]);  
                         o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_26 + f_001[i]*tmp0_27 + f_010[i]*tmp0_32 + f_011[i]*tmp0_31 + f_100[i]*tmp0_33 + f_101[i]*tmp0_28 + f_110[i]*tmp0_30 + f_111[i]*tmp0_29;  
                         o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_46 + f_001[i]*tmp0_47 + f_010[i]*tmp0_52 + f_011[i]*tmp0_51 + f_100[i]*tmp0_53 + f_101[i]*tmp0_48 + f_110[i]*tmp0_50 + f_111[i]*tmp0_49;  
                         o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_6 + f_001[i]*tmp0_7 + f_010[i]*tmp0_12 + f_011[i]*tmp0_11 + f_100[i]*tmp0_13 + f_101[i]*tmp0_8 + f_110[i]*tmp0_10 + f_111[i]*tmp0_9;  
                         o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_20 + f_010[i]*tmp0_25 + f_101[i]*tmp0_22 + f_111[i]*tmp0_23 + tmp0_21*(f_001[i] + f_100[i]) + tmp0_24*(f_011[i] + f_110[i]);  
                         o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_46 + f_001[i]*tmp0_47 + f_010[i]*tmp0_53 + f_011[i]*tmp0_48 + f_100[i]*tmp0_52 + f_101[i]*tmp0_51 + f_110[i]*tmp0_50 + f_111[i]*tmp0_49;  
                         o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_6 + f_001[i]*tmp0_7 + f_010[i]*tmp0_12 + f_011[i]*tmp0_11 + f_100[i]*tmp0_13 + f_101[i]*tmp0_8 + f_110[i]*tmp0_10 + f_111[i]*tmp0_9;  
                         o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_26 + f_001[i]*tmp0_27 + f_010[i]*tmp0_32 + f_011[i]*tmp0_31 + f_100[i]*tmp0_33 + f_101[i]*tmp0_28 + f_110[i]*tmp0_30 + f_111[i]*tmp0_29;  
                         o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_54 + f_001[i]*tmp0_55 + f_110[i]*tmp0_58 + f_111[i]*tmp0_57 + tmp0_56*(f_011[i] + f_101[i]) + tmp0_59*(f_010[i] + f_100[i]);  
                         o[INDEX3(i,0,4,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_6 + f_001[i]*tmp0_12 + f_010[i]*tmp0_7 + f_011[i]*tmp0_11 + f_100[i]*tmp0_13 + f_101[i]*tmp0_10 + f_110[i]*tmp0_8 + f_111[i]*tmp0_9;  
                         o[INDEX3(i,1,4,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_26 + f_001[i]*tmp0_33 + f_010[i]*tmp0_32 + f_011[i]*tmp0_30 + f_100[i]*tmp0_27 + f_101[i]*tmp0_28 + f_110[i]*tmp0_31 + f_111[i]*tmp0_29;  
                         o[INDEX3(i,2,4,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_40 + f_001[i]*tmp0_41 + f_110[i]*tmp0_44 + f_111[i]*tmp0_43 + tmp0_42*(f_011[i] + f_101[i]) + tmp0_45*(f_010[i] + f_100[i]);  
                         o[INDEX3(i,0,5,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_6 + f_001[i]*tmp0_12 + f_010[i]*tmp0_7 + f_011[i]*tmp0_11 + f_100[i]*tmp0_13 + f_101[i]*tmp0_10 + f_110[i]*tmp0_8 + f_111[i]*tmp0_9;  
                         o[INDEX3(i,1,5,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_34 + f_010[i]*tmp0_39 + f_101[i]*tmp0_36 + f_111[i]*tmp0_37 + tmp0_35*(f_001[i] + f_100[i]) + tmp0_38*(f_011[i] + f_110[i]);  
                         o[INDEX3(i,2,5,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_46 + f_001[i]*tmp0_47 + f_010[i]*tmp0_52 + f_011[i]*tmp0_51 + f_100[i]*tmp0_53 + f_101[i]*tmp0_48 + f_110[i]*tmp0_50 + f_111[i]*tmp0_49;  
                         o[INDEX3(i,0,6,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_14 + f_011[i]*tmp0_18 + f_100[i]*tmp0_19 + f_111[i]*tmp0_17 + tmp0_15*(f_001[i] + f_010[i]) + tmp0_16*(f_101[i] + f_110[i]);  
                         o[INDEX3(i,1,6,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_26 + f_001[i]*tmp0_33 + f_010[i]*tmp0_32 + f_011[i]*tmp0_30 + f_100[i]*tmp0_27 + f_101[i]*tmp0_28 + f_110[i]*tmp0_31 + f_111[i]*tmp0_29;  
                         o[INDEX3(i,2,6,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_46 + f_001[i]*tmp0_47 + f_010[i]*tmp0_53 + f_011[i]*tmp0_48 + f_100[i]*tmp0_52 + f_101[i]*tmp0_51 + f_110[i]*tmp0_50 + f_111[i]*tmp0_49;  
                         o[INDEX3(i,0,7,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_14 + f_011[i]*tmp0_18 + f_100[i]*tmp0_19 + f_111[i]*tmp0_17 + tmp0_15*(f_001[i] + f_010[i]) + tmp0_16*(f_101[i] + f_110[i]);  
                         o[INDEX3(i,1,7,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_34 + f_010[i]*tmp0_39 + f_101[i]*tmp0_36 + f_111[i]*tmp0_37 + tmp0_35*(f_001[i] + f_100[i]) + tmp0_38*(f_011[i] + f_110[i]);  
                         o[INDEX3(i,2,7,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_54 + f_001[i]*tmp0_55 + f_110[i]*tmp0_58 + f_111[i]*tmp0_57 + tmp0_56*(f_011[i] + f_101[i]) + tmp0_59*(f_010[i] + f_100[i]);  
                     } /* end of component loop i */  
                 } /* end of k0 loop */  
             } /* end of k1 loop */  
         } /* end of k2 loop */  
         /* GENERATOR SNIP_GRAD_ELEMENTS BOTTOM */  
     } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {  
         /* GENERATOR SNIP_GRAD_REDUCED_ELEMENTS TOP */  
         const double tmp0_0 = -0.25/h0;  
         const double tmp0_1 = 0.25/h0;  
         const double tmp0_2 = -0.25/h1;  
         const double tmp0_3 = 0.25/h1;  
         const double tmp0_4 = -0.25/h2;  
         const double tmp0_5 = 0.25/h2;  
 #pragma omp parallel for  
         for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
             for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                 for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                     const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));  
                     const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                     const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                     const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                     const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));  
                     const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  
                     const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  
                     const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                     double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));  
                     for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                         o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = tmp0_0*(f_000[i] + f_001[i] + f_010[i] + f_011[i]) + tmp0_1*(f_100[i] + f_101[i] + f_110[i] + f_111[i]);  
                         o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = tmp0_2*(f_000[i] + f_001[i] + f_100[i] + f_101[i]) + tmp0_3*(f_010[i] + f_011[i] + f_110[i] + f_111[i]);  
                         o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = tmp0_4*(f_000[i] + f_010[i] + f_100[i] + f_110[i]) + tmp0_5*(f_001[i] + f_011[i] + f_101[i] + f_111[i]);  
                     } /* end of component loop i */  
                 } /* end of k0 loop */  
             } /* end of k1 loop */  
         } /* end of k2 loop */  
         /* GENERATOR SNIP_GRAD_REDUCED_ELEMENTS BOTTOM */  
     } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {  
         /* GENERATOR SNIP_GRAD_FACES TOP */  
 #pragma omp parallel  
         {  
             if (m_faceOffset[0] > -1) {  
                 const double tmp0_22 = 0.21132486540518711775/h1;  
                 const double tmp0_16 = 0.16666666666666666667/h0;  
                 const double tmp0_33 = 0.21132486540518711775/h2;  
                 const double tmp0_0 = -0.62200846792814621559/h0;  
                 const double tmp0_21 = -0.21132486540518711775/h1;  
                 const double tmp0_17 = 0.62200846792814621559/h0;  
                 const double tmp0_1 = -0.16666666666666666667/h0;  
                 const double tmp0_20 = -0.78867513459481288225/h1;  
                 const double tmp0_14 = -0.044658198738520451079/h0;  
                 const double tmp0_2 = 0.16666666666666666667/h0;  
                 const double tmp0_27 = 0.21132486540518711775/h1;  
                 const double tmp0_15 = -0.16666666666666666667/h0;  
                 const double tmp0_3 = 0.044658198738520451079/h0;  
                 const double tmp0_26 = 0.78867513459481288225/h1;  
                 const double tmp0_12 = -0.62200846792814621559/h0;  
                 const double tmp0_25 = -0.78867513459481288225/h1;  
                 const double tmp0_13 = 0.16666666666666666667/h0;  
                 const double tmp0_24 = -0.21132486540518711775/h1;  
                 const double tmp0_10 = 0.62200846792814621559/h0;  
                 const double tmp0_11 = -0.16666666666666666667/h0;  
                 const double tmp0_34 = 0.78867513459481288225/h2;  
                 const double tmp0_35 = -0.78867513459481288225/h2;  
                 const double tmp0_8 = 0.044658198738520451079/h0;  
                 const double tmp0_29 = 0.78867513459481288225/h2;  
                 const double tmp0_9 = 0.16666666666666666667/h0;  
                 const double tmp0_30 = 0.21132486540518711775/h2;  
                 const double tmp0_28 = -0.78867513459481288225/h2;  
                 const double tmp0_32 = -0.21132486540518711775/h2;  
                 const double tmp0_31 = -0.21132486540518711775/h2;  
                 const double tmp0_18 = -0.62200846792814621559/h0;  
                 const double tmp0_4 = -0.044658198738520451079/h0;  
                 const double tmp0_19 = 0.044658198738520451079/h0;  
                 const double tmp0_5 = 0.62200846792814621559/h0;  
                 const double tmp0_6 = -0.16666666666666666667/h0;  
                 const double tmp0_23 = 0.78867513459481288225/h1;  
                 const double tmp0_7 = -0.044658198738520451079/h0;  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                         const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2, m_N0,m_N1));  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_0 + f_011[i]*tmp0_4 + f_100[i]*tmp0_5 + f_111[i]*tmp0_3 + tmp0_1*(f_001[i] + f_010[i]) + tmp0_2*(f_101[i] + f_110[i]);  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_20 + f_001[i]*tmp0_21 + f_010[i]*tmp0_23 + f_011[i]*tmp0_22;  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_28 + f_001[i]*tmp0_29 + f_010[i]*tmp0_31 + f_011[i]*tmp0_30;  
                             o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_6 + f_001[i]*tmp0_7 + f_010[i]*tmp0_12 + f_011[i]*tmp0_11 + f_100[i]*tmp0_13 + f_101[i]*tmp0_8 + f_110[i]*tmp0_10 + f_111[i]*tmp0_9;  
                             o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_20 + f_001[i]*tmp0_21 + f_010[i]*tmp0_23 + f_011[i]*tmp0_22;  
                             o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_32 + f_001[i]*tmp0_33 + f_010[i]*tmp0_35 + f_011[i]*tmp0_34;  
                             o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_6 + f_001[i]*tmp0_12 + f_010[i]*tmp0_7 + f_011[i]*tmp0_11 + f_100[i]*tmp0_13 + f_101[i]*tmp0_10 + f_110[i]*tmp0_8 + f_111[i]*tmp0_9;  
                             o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_24 + f_001[i]*tmp0_25 + f_010[i]*tmp0_27 + f_011[i]*tmp0_26;  
                             o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_28 + f_001[i]*tmp0_29 + f_010[i]*tmp0_31 + f_011[i]*tmp0_30;  
                             o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_14 + f_011[i]*tmp0_18 + f_100[i]*tmp0_19 + f_111[i]*tmp0_17 + tmp0_15*(f_001[i] + f_010[i]) + tmp0_16*(f_101[i] + f_110[i]);  
                             o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_24 + f_001[i]*tmp0_25 + f_010[i]*tmp0_27 + f_011[i]*tmp0_26;  
                             o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_32 + f_001[i]*tmp0_33 + f_010[i]*tmp0_35 + f_011[i]*tmp0_34;  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             } /* end of face 0 */  
             if (m_faceOffset[1] > -1) {  
                 const double tmp0_22 = 0.78867513459481288225/h1;  
                 const double tmp0_16 = 0.16666666666666666667/h0;  
                 const double tmp0_33 = 0.78867513459481288225/h2;  
                 const double tmp0_0 = -0.62200846792814621559/h0;  
                 const double tmp0_21 = 0.21132486540518711775/h1;  
                 const double tmp0_17 = 0.62200846792814621559/h0;  
                 const double tmp0_1 = -0.16666666666666666667/h0;  
                 const double tmp0_20 = -0.21132486540518711775/h1;  
                 const double tmp0_14 = -0.044658198738520451079/h0;  
                 const double tmp0_2 = 0.16666666666666666667/h0;  
                 const double tmp0_27 = -0.21132486540518711775/h1;  
                 const double tmp0_15 = -0.16666666666666666667/h0;  
                 const double tmp0_3 = 0.044658198738520451079/h0;  
                 const double tmp0_26 = 0.21132486540518711775/h1;  
                 const double tmp0_12 = -0.62200846792814621559/h0;  
                 const double tmp0_25 = 0.78867513459481288225/h1;  
                 const double tmp0_13 = 0.16666666666666666667/h0;  
                 const double tmp0_24 = -0.78867513459481288225/h1;  
                 const double tmp0_10 = 0.62200846792814621559/h0;  
                 const double tmp0_11 = -0.16666666666666666667/h0;  
                 const double tmp0_34 = -0.78867513459481288225/h2;  
                 const double tmp0_35 = -0.21132486540518711775/h2;  
                 const double tmp0_8 = 0.044658198738520451079/h0;  
                 const double tmp0_29 = 0.21132486540518711775/h2;  
                 const double tmp0_9 = 0.16666666666666666667/h0;  
                 const double tmp0_30 = -0.21132486540518711775/h2;  
                 const double tmp0_28 = 0.78867513459481288225/h2;  
                 const double tmp0_32 = 0.21132486540518711775/h2;  
                 const double tmp0_31 = -0.78867513459481288225/h2;  
                 const double tmp0_18 = -0.62200846792814621559/h0;  
                 const double tmp0_4 = -0.044658198738520451079/h0;  
                 const double tmp0_19 = 0.044658198738520451079/h0;  
                 const double tmp0_5 = 0.62200846792814621559/h0;  
                 const double tmp0_6 = -0.16666666666666666667/h0;  
                 const double tmp0_23 = -0.78867513459481288225/h1;  
                 const double tmp0_7 = -0.044658198738520451079/h0;  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                         const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1));  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_0 + f_011[i]*tmp0_4 + f_100[i]*tmp0_5 + f_111[i]*tmp0_3 + tmp0_1*(f_001[i] + f_010[i]) + tmp0_2*(f_101[i] + f_110[i]);  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = f_100[i]*tmp0_23 + f_101[i]*tmp0_20 + f_110[i]*tmp0_22 + f_111[i]*tmp0_21;  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = f_100[i]*tmp0_31 + f_101[i]*tmp0_28 + f_110[i]*tmp0_30 + f_111[i]*tmp0_29;  
                             o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_6 + f_001[i]*tmp0_7 + f_010[i]*tmp0_12 + f_011[i]*tmp0_11 + f_100[i]*tmp0_13 + f_101[i]*tmp0_8 + f_110[i]*tmp0_10 + f_111[i]*tmp0_9;  
                             o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = f_100[i]*tmp0_23 + f_101[i]*tmp0_20 + f_110[i]*tmp0_22 + f_111[i]*tmp0_21;  
                             o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = f_100[i]*tmp0_35 + f_101[i]*tmp0_32 + f_110[i]*tmp0_34 + f_111[i]*tmp0_33;  
                             o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_6 + f_001[i]*tmp0_12 + f_010[i]*tmp0_7 + f_011[i]*tmp0_11 + f_100[i]*tmp0_13 + f_101[i]*tmp0_10 + f_110[i]*tmp0_8 + f_111[i]*tmp0_9;  
                             o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = f_100[i]*tmp0_27 + f_101[i]*tmp0_24 + f_110[i]*tmp0_26 + f_111[i]*tmp0_25;  
                             o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = f_100[i]*tmp0_31 + f_101[i]*tmp0_28 + f_110[i]*tmp0_30 + f_111[i]*tmp0_29;  
                             o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_14 + f_011[i]*tmp0_18 + f_100[i]*tmp0_19 + f_111[i]*tmp0_17 + tmp0_15*(f_001[i] + f_010[i]) + tmp0_16*(f_101[i] + f_110[i]);  
                             o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = f_100[i]*tmp0_27 + f_101[i]*tmp0_24 + f_110[i]*tmp0_26 + f_111[i]*tmp0_25;  
                             o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = f_100[i]*tmp0_35 + f_101[i]*tmp0_32 + f_110[i]*tmp0_34 + f_111[i]*tmp0_33;  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             } /* end of face 1 */  
             if (m_faceOffset[2] > -1) {  
                 const double tmp0_22 = -0.044658198738520451079/h1;  
                 const double tmp0_16 = -0.16666666666666666667/h1;  
                 const double tmp0_33 = 0.21132486540518711775/h2;  
                 const double tmp0_0 = -0.78867513459481288225/h0;  
                 const double tmp0_21 = 0.16666666666666666667/h1;  
                 const double tmp0_17 = -0.62200846792814621559/h1;  
                 const double tmp0_1 = -0.21132486540518711775/h0;  
                 const double tmp0_20 = 0.044658198738520451079/h1;  
                 const double tmp0_14 = -0.16666666666666666667/h1;  
                 const double tmp0_2 = 0.21132486540518711775/h0;  
                 const double tmp0_27 = 0.044658198738520451079/h1;  
                 const double tmp0_15 = -0.044658198738520451079/h1;  
                 const double tmp0_3 = 0.78867513459481288225/h0;  
                 const double tmp0_26 = 0.16666666666666666667/h1;  
                 const double tmp0_12 = 0.16666666666666666667/h1;  
                 const double tmp0_25 = 0.62200846792814621559/h1;  
                 const double tmp0_13 = 0.62200846792814621559/h1;  
                 const double tmp0_24 = -0.62200846792814621559/h1;  
                 const double tmp0_10 = -0.044658198738520451079/h1;  
                 const double tmp0_11 = 0.044658198738520451079/h1;  
                 const double tmp0_34 = 0.78867513459481288225/h2;  
                 const double tmp0_35 = -0.78867513459481288225/h2;  
                 const double tmp0_8 = -0.62200846792814621559/h1;  
                 const double tmp0_29 = 0.78867513459481288225/h2;  
                 const double tmp0_9 = -0.16666666666666666667/h1;  
                 const double tmp0_30 = 0.21132486540518711775/h2;  
                 const double tmp0_28 = -0.78867513459481288225/h2;  
                 const double tmp0_32 = -0.21132486540518711775/h2;  
                 const double tmp0_31 = -0.21132486540518711775/h2;  
                 const double tmp0_18 = 0.16666666666666666667/h1;  
                 const double tmp0_4 = -0.21132486540518711775/h0;  
                 const double tmp0_19 = 0.62200846792814621559/h1;  
                 const double tmp0_5 = -0.78867513459481288225/h0;  
                 const double tmp0_6 = 0.78867513459481288225/h0;  
                 const double tmp0_23 = -0.16666666666666666667/h1;  
                 const double tmp0_7 = 0.21132486540518711775/h0;  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2, m_N0,m_N1));  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_0 + f_001[i]*tmp0_1 + f_100[i]*tmp0_3 + f_101[i]*tmp0_2;  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_8 + f_010[i]*tmp0_13 + f_101[i]*tmp0_10 + f_111[i]*tmp0_11 + tmp0_12*(f_011[i] + f_110[i]) + tmp0_9*(f_001[i] + f_100[i]);  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_28 + f_001[i]*tmp0_29 + f_100[i]*tmp0_31 + f_101[i]*tmp0_30;  
                             o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_0 + f_001[i]*tmp0_1 + f_100[i]*tmp0_3 + f_101[i]*tmp0_2;  
                             o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_14 + f_001[i]*tmp0_15 + f_010[i]*tmp0_21 + f_011[i]*tmp0_20 + f_100[i]*tmp0_17 + f_101[i]*tmp0_16 + f_110[i]*tmp0_19 + f_111[i]*tmp0_18;  
                             o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_32 + f_001[i]*tmp0_33 + f_100[i]*tmp0_35 + f_101[i]*tmp0_34;  
                             o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_4 + f_001[i]*tmp0_5 + f_100[i]*tmp0_7 + f_101[i]*tmp0_6;  
                             o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_14 + f_001[i]*tmp0_17 + f_010[i]*tmp0_21 + f_011[i]*tmp0_19 + f_100[i]*tmp0_15 + f_101[i]*tmp0_16 + f_110[i]*tmp0_20 + f_111[i]*tmp0_18;  
                             o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_28 + f_001[i]*tmp0_29 + f_100[i]*tmp0_31 + f_101[i]*tmp0_30;  
                             o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_4 + f_001[i]*tmp0_5 + f_100[i]*tmp0_7 + f_101[i]*tmp0_6;  
                             o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_22 + f_010[i]*tmp0_27 + f_101[i]*tmp0_24 + f_111[i]*tmp0_25 + tmp0_23*(f_001[i] + f_100[i]) + tmp0_26*(f_011[i] + f_110[i]);  
                             o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_32 + f_001[i]*tmp0_33 + f_100[i]*tmp0_35 + f_101[i]*tmp0_34;  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k0 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             } /* end of face 2 */  
             if (m_faceOffset[3] > -1) {  
                 const double tmp0_22 = 0.16666666666666666667/h1;  
                 const double tmp0_16 = 0.16666666666666666667/h1;  
                 const double tmp0_33 = -0.78867513459481288225/h2;  
                 const double tmp0_0 = -0.21132486540518711775/h0;  
                 const double tmp0_21 = -0.62200846792814621559/h1;  
                 const double tmp0_17 = 0.16666666666666666667/h1;  
                 const double tmp0_1 = 0.78867513459481288225/h0;  
                 const double tmp0_20 = -0.16666666666666666667/h1;  
                 const double tmp0_14 = 0.044658198738520451079/h1;  
                 const double tmp0_2 = -0.78867513459481288225/h0;  
                 const double tmp0_27 = -0.62200846792814621559/h1;  
                 const double tmp0_15 = 0.62200846792814621559/h1;  
                 const double tmp0_3 = 0.21132486540518711775/h0;  
                 const double tmp0_26 = -0.16666666666666666667/h1;  
                 const double tmp0_12 = -0.16666666666666666667/h1;  
                 const double tmp0_25 = -0.044658198738520451079/h1;  
                 const double tmp0_13 = -0.044658198738520451079/h1;  
                 const double tmp0_24 = 0.62200846792814621559/h1;  
                 const double tmp0_10 = 0.044658198738520451079/h1;  
                 const double tmp0_11 = -0.62200846792814621559/h1;  
                 const double tmp0_34 = -0.21132486540518711775/h2;  
                 const double tmp0_35 = 0.78867513459481288225/h2;  
                 const double tmp0_8 = 0.16666666666666666667/h1;  
                 const double tmp0_29 = -0.21132486540518711775/h2;  
                 const double tmp0_9 = 0.62200846792814621559/h1;  
                 const double tmp0_30 = -0.78867513459481288225/h2;  
                 const double tmp0_28 = 0.78867513459481288225/h2;  
                 const double tmp0_32 = 0.21132486540518711775/h2;  
                 const double tmp0_31 = 0.21132486540518711775/h2;  
                 const double tmp0_18 = -0.16666666666666666667/h1;  
                 const double tmp0_4 = -0.78867513459481288225/h0;  
                 const double tmp0_19 = -0.044658198738520451079/h1;  
                 const double tmp0_5 = 0.21132486540518711775/h0;  
                 const double tmp0_6 = -0.21132486540518711775/h0;  
                 const double tmp0_23 = 0.044658198738520451079/h1;  
                 const double tmp0_7 = 0.78867513459481288225/h0;  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1));  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = f_010[i]*tmp0_2 + f_011[i]*tmp0_0 + f_110[i]*tmp0_1 + f_111[i]*tmp0_3;  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_11 + f_010[i]*tmp0_9 + f_101[i]*tmp0_13 + f_111[i]*tmp0_10 + tmp0_12*(f_001[i] + f_100[i]) + tmp0_8*(f_011[i] + f_110[i]);  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = f_010[i]*tmp0_30 + f_011[i]*tmp0_28 + f_110[i]*tmp0_29 + f_111[i]*tmp0_31;  
                             o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = f_010[i]*tmp0_2 + f_011[i]*tmp0_0 + f_110[i]*tmp0_1 + f_111[i]*tmp0_3;  
                             o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_18 + f_001[i]*tmp0_19 + f_010[i]*tmp0_16 + f_011[i]*tmp0_14 + f_100[i]*tmp0_21 + f_101[i]*tmp0_20 + f_110[i]*tmp0_15 + f_111[i]*tmp0_17;  
                             o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = f_010[i]*tmp0_34 + f_011[i]*tmp0_32 + f_110[i]*tmp0_33 + f_111[i]*tmp0_35;  
                             o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = f_010[i]*tmp0_6 + f_011[i]*tmp0_4 + f_110[i]*tmp0_5 + f_111[i]*tmp0_7;  
                             o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_18 + f_001[i]*tmp0_21 + f_010[i]*tmp0_16 + f_011[i]*tmp0_15 + f_100[i]*tmp0_19 + f_101[i]*tmp0_20 + f_110[i]*tmp0_14 + f_111[i]*tmp0_17;  
                             o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = f_010[i]*tmp0_30 + f_011[i]*tmp0_28 + f_110[i]*tmp0_29 + f_111[i]*tmp0_31;  
                             o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = f_010[i]*tmp0_6 + f_011[i]*tmp0_4 + f_110[i]*tmp0_5 + f_111[i]*tmp0_7;  
                             o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_25 + f_010[i]*tmp0_23 + f_101[i]*tmp0_27 + f_111[i]*tmp0_24 + tmp0_22*(f_011[i] + f_110[i]) + tmp0_26*(f_001[i] + f_100[i]);  
                             o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = f_010[i]*tmp0_34 + f_011[i]*tmp0_32 + f_110[i]*tmp0_33 + f_111[i]*tmp0_35;  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k0 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             } /* end of face 3 */  
             if (m_faceOffset[4] > -1) {  
                 const double tmp0_22 = -0.16666666666666666667/h2;  
                 const double tmp0_16 = -0.62200846792814621559/h2;  
                 const double tmp0_33 = 0.044658198738520451079/h2;  
                 const double tmp0_0 = -0.78867513459481288225/h0;  
                 const double tmp0_21 = 0.044658198738520451079/h2;  
                 const double tmp0_17 = -0.16666666666666666667/h2;  
                 const double tmp0_1 = 0.78867513459481288225/h0;  
                 const double tmp0_20 = 0.16666666666666666667/h2;  
                 const double tmp0_14 = 0.78867513459481288225/h1;  
                 const double tmp0_2 = 0.21132486540518711775/h0;  
                 const double tmp0_27 = 0.62200846792814621559/h2;  
                 const double tmp0_15 = 0.21132486540518711775/h1;  
                 const double tmp0_3 = -0.21132486540518711775/h0;  
                 const double tmp0_26 = 0.16666666666666666667/h2;  
                 const double tmp0_12 = -0.21132486540518711775/h1;  
                 const double tmp0_25 = -0.044658198738520451079/h2;  
                 const double tmp0_13 = -0.78867513459481288225/h1;  
                 const double tmp0_24 = -0.16666666666666666667/h2;  
                 const double tmp0_10 = 0.21132486540518711775/h1;  
                 const double tmp0_11 = 0.78867513459481288225/h1;  
                 const double tmp0_34 = 0.16666666666666666667/h2;  
                 const double tmp0_35 = 0.62200846792814621559/h2;  
                 const double tmp0_8 = -0.78867513459481288225/h1;  
                 const double tmp0_29 = 0.16666666666666666667/h2;  
                 const double tmp0_9 = -0.21132486540518711775/h1;  
                 const double tmp0_30 = -0.044658198738520451079/h2;  
                 const double tmp0_28 = 0.044658198738520451079/h2;  
                 const double tmp0_32 = -0.62200846792814621559/h2;  
                 const double tmp0_31 = -0.16666666666666666667/h2;  
                 const double tmp0_18 = -0.044658198738520451079/h2;  
                 const double tmp0_4 = -0.21132486540518711775/h0;  
                 const double tmp0_19 = 0.62200846792814621559/h2;  
                 const double tmp0_5 = 0.21132486540518711775/h0;  
                 const double tmp0_6 = 0.78867513459481288225/h0;  
                 const double tmp0_23 = -0.62200846792814621559/h2;  
                 const double tmp0_7 = -0.78867513459481288225/h0;  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,1, m_N0,m_N1));  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_0 + f_010[i]*tmp0_3 + f_100[i]*tmp0_1 + f_110[i]*tmp0_2;  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_8 + f_010[i]*tmp0_11 + f_100[i]*tmp0_9 + f_110[i]*tmp0_10;  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_16 + f_001[i]*tmp0_19 + f_110[i]*tmp0_18 + f_111[i]*tmp0_21 + tmp0_17*(f_010[i] + f_100[i]) + tmp0_20*(f_011[i] + f_101[i]);  
                             o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_0 + f_010[i]*tmp0_3 + f_100[i]*tmp0_1 + f_110[i]*tmp0_2;  
                             o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_12 + f_010[i]*tmp0_15 + f_100[i]*tmp0_13 + f_110[i]*tmp0_14;  
                             o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_22 + f_001[i]*tmp0_26 + f_010[i]*tmp0_25 + f_011[i]*tmp0_28 + f_100[i]*tmp0_23 + f_101[i]*tmp0_27 + f_110[i]*tmp0_24 + f_111[i]*tmp0_29;  
                             o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_4 + f_010[i]*tmp0_7 + f_100[i]*tmp0_5 + f_110[i]*tmp0_6;  
                             o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_8 + f_010[i]*tmp0_11 + f_100[i]*tmp0_9 + f_110[i]*tmp0_10;  
                             o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_22 + f_001[i]*tmp0_26 + f_010[i]*tmp0_23 + f_011[i]*tmp0_27 + f_100[i]*tmp0_25 + f_101[i]*tmp0_28 + f_110[i]*tmp0_24 + f_111[i]*tmp0_29;  
                             o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_4 + f_010[i]*tmp0_7 + f_100[i]*tmp0_5 + f_110[i]*tmp0_6;  
                             o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_12 + f_010[i]*tmp0_15 + f_100[i]*tmp0_13 + f_110[i]*tmp0_14;  
                             o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_30 + f_001[i]*tmp0_33 + f_110[i]*tmp0_32 + f_111[i]*tmp0_35 + tmp0_31*(f_010[i] + f_100[i]) + tmp0_34*(f_011[i] + f_101[i]);  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k0 loop */  
                 } /* end of k1 loop */  
             } /* end of face 4 */  
             if (m_faceOffset[5] > -1) {  
                 const double tmp0_22 = 0.16666666666666666667/h2;  
                 const double tmp0_16 = 0.62200846792814621559/h2;  
                 const double tmp0_33 = -0.044658198738520451079/h2;  
                 const double tmp0_0 = -0.78867513459481288225/h0;  
                 const double tmp0_21 = -0.16666666666666666667/h2;  
                 const double tmp0_17 = 0.16666666666666666667/h2;  
                 const double tmp0_1 = 0.78867513459481288225/h0;  
                 const double tmp0_20 = -0.044658198738520451079/h2;  
                 const double tmp0_14 = 0.21132486540518711775/h1;  
                 const double tmp0_2 = -0.21132486540518711775/h0;  
                 const double tmp0_27 = -0.16666666666666666667/h2;  
                 const double tmp0_15 = 0.78867513459481288225/h1;  
                 const double tmp0_3 = 0.21132486540518711775/h0;  
                 const double tmp0_26 = -0.16666666666666666667/h2;  
                 const double tmp0_12 = -0.21132486540518711775/h1;  
                 const double tmp0_25 = 0.16666666666666666667/h2;  
                 const double tmp0_13 = -0.78867513459481288225/h1;  
                 const double tmp0_24 = 0.044658198738520451079/h2;  
                 const double tmp0_10 = 0.78867513459481288225/h1;  
                 const double tmp0_11 = 0.21132486540518711775/h1;  
                 const double tmp0_34 = -0.62200846792814621559/h2;  
                 const double tmp0_35 = -0.16666666666666666667/h2;  
                 const double tmp0_8 = -0.78867513459481288225/h1;  
                 const double tmp0_29 = -0.62200846792814621559/h2;  
                 const double tmp0_9 = -0.21132486540518711775/h1;  
                 const double tmp0_30 = 0.044658198738520451079/h2;  
                 const double tmp0_28 = -0.044658198738520451079/h2;  
                 const double tmp0_32 = 0.62200846792814621559/h2;  
                 const double tmp0_31 = 0.16666666666666666667/h2;  
                 const double tmp0_18 = 0.044658198738520451079/h2;  
                 const double tmp0_4 = -0.21132486540518711775/h0;  
                 const double tmp0_19 = -0.62200846792814621559/h2;  
                 const double tmp0_5 = 0.21132486540518711775/h0;  
                 const double tmp0_6 = -0.78867513459481288225/h0;  
                 const double tmp0_23 = 0.62200846792814621559/h2;  
                 const double tmp0_7 = 0.78867513459481288225/h0;  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1));  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = f_001[i]*tmp0_0 + f_011[i]*tmp0_2 + f_101[i]*tmp0_1 + f_111[i]*tmp0_3;  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = f_001[i]*tmp0_8 + f_011[i]*tmp0_10 + f_101[i]*tmp0_9 + f_111[i]*tmp0_11;  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_19 + f_001[i]*tmp0_16 + f_110[i]*tmp0_20 + f_111[i]*tmp0_18 + tmp0_17*(f_011[i] + f_101[i]) + tmp0_21*(f_010[i] + f_100[i]);  
                             o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = f_001[i]*tmp0_0 + f_011[i]*tmp0_2 + f_101[i]*tmp0_1 + f_111[i]*tmp0_3;  
                             o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = f_001[i]*tmp0_12 + f_011[i]*tmp0_14 + f_101[i]*tmp0_13 + f_111[i]*tmp0_15;  
                             o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_26 + f_001[i]*tmp0_22 + f_010[i]*tmp0_28 + f_011[i]*tmp0_24 + f_100[i]*tmp0_29 + f_101[i]*tmp0_23 + f_110[i]*tmp0_27 + f_111[i]*tmp0_25;  
                             o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = f_001[i]*tmp0_4 + f_011[i]*tmp0_6 + f_101[i]*tmp0_5 + f_111[i]*tmp0_7;  
                             o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = f_001[i]*tmp0_8 + f_011[i]*tmp0_10 + f_101[i]*tmp0_9 + f_111[i]*tmp0_11;  
                             o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_26 + f_001[i]*tmp0_22 + f_010[i]*tmp0_29 + f_011[i]*tmp0_23 + f_100[i]*tmp0_28 + f_101[i]*tmp0_24 + f_110[i]*tmp0_27 + f_111[i]*tmp0_25;  
                             o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = f_001[i]*tmp0_4 + f_011[i]*tmp0_6 + f_101[i]*tmp0_5 + f_111[i]*tmp0_7;  
                             o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = f_001[i]*tmp0_12 + f_011[i]*tmp0_14 + f_101[i]*tmp0_13 + f_111[i]*tmp0_15;  
                             o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = f_000[i]*tmp0_33 + f_001[i]*tmp0_30 + f_110[i]*tmp0_34 + f_111[i]*tmp0_32 + tmp0_31*(f_011[i] + f_101[i]) + tmp0_35*(f_010[i] + f_100[i]);  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k0 loop */  
                 } /* end of k1 loop */  
             } /* end of face 5 */  
         } // end of parallel section  
         /* GENERATOR SNIP_GRAD_FACES BOTTOM */  
     } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {  
         /* GENERATOR SNIP_GRAD_REDUCED_FACES TOP */  
 #pragma omp parallel  
         {  
             if (m_faceOffset[0] > -1) {  
                 const double tmp0_0 = -0.25/h0;  
                 const double tmp0_4 = -0.5/h2;  
                 const double tmp0_1 = 0.25/h0;  
                 const double tmp0_5 = 0.5/h2;  
                 const double tmp0_2 = -0.5/h1;  
                 const double tmp0_3 = 0.5/h1;  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                         const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = tmp0_0*(f_000[i] + f_001[i] + f_010[i] + f_011[i]) + tmp0_1*(f_100[i] + f_101[i] + f_110[i] + f_111[i]);  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = tmp0_2*(f_000[i] + f_001[i]) + tmp0_3*(f_010[i] + f_011[i]);  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = tmp0_4*(f_000[i] + f_010[i]) + tmp0_5*(f_001[i] + f_011[i]);  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             } /* end of face 0 */  
             if (m_faceOffset[1] > -1) {  
                 const double tmp0_0 = -0.25/h0;  
                 const double tmp0_4 = 0.5/h2;  
                 const double tmp0_1 = 0.25/h0;  
                 const double tmp0_5 = -0.5/h2;  
                 const double tmp0_2 = -0.5/h1;  
                 const double tmp0_3 = 0.5/h1;  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                         const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = tmp0_0*(f_000[i] + f_001[i] + f_010[i] + f_011[i]) + tmp0_1*(f_100[i] + f_101[i] + f_110[i] + f_111[i]);  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = tmp0_2*(f_100[i] + f_101[i]) + tmp0_3*(f_110[i] + f_111[i]);  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = tmp0_4*(f_101[i] + f_111[i]) + tmp0_5*(f_100[i] + f_110[i]);  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             } /* end of face 1 */  
             if (m_faceOffset[2] > -1) {  
                 const double tmp0_0 = -0.5/h0;  
                 const double tmp0_4 = -0.5/h2;  
                 const double tmp0_1 = 0.5/h0;  
                 const double tmp0_5 = 0.5/h2;  
                 const double tmp0_2 = -0.25/h1;  
                 const double tmp0_3 = 0.25/h1;  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = tmp0_0*(f_000[i] + f_001[i]) + tmp0_1*(f_100[i] + f_101[i]);  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = tmp0_2*(f_000[i] + f_001[i] + f_100[i] + f_101[i]) + tmp0_3*(f_010[i] + f_011[i] + f_110[i] + f_111[i]);  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = tmp0_4*(f_000[i] + f_100[i]) + tmp0_5*(f_001[i] + f_101[i]);  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k0 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             } /* end of face 2 */  
             if (m_faceOffset[3] > -1) {  
                 const double tmp0_0 = -0.5/h0;  
                 const double tmp0_4 = 0.5/h2;  
                 const double tmp0_1 = 0.5/h0;  
                 const double tmp0_5 = -0.5/h2;  
                 const double tmp0_2 = 0.25/h1;  
                 const double tmp0_3 = -0.25/h1;  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1));  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = tmp0_0*(f_010[i] + f_011[i]) + tmp0_1*(f_110[i] + f_111[i]);  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = tmp0_2*(f_010[i] + f_011[i] + f_110[i] + f_111[i]) + tmp0_3*(f_000[i] + f_001[i] + f_100[i] + f_101[i]);  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = tmp0_4*(f_011[i] + f_111[i]) + tmp0_5*(f_010[i] + f_110[i]);  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k0 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             } /* end of face 3 */  
             if (m_faceOffset[4] > -1) {  
                 const double tmp0_0 = -0.5/h0;  
                 const double tmp0_4 = -0.25/h2;  
                 const double tmp0_1 = 0.5/h0;  
                 const double tmp0_5 = 0.25/h2;  
                 const double tmp0_2 = -0.5/h1;  
                 const double tmp0_3 = 0.5/h1;  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,1, m_N0,m_N1));  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = tmp0_0*(f_000[i] + f_010[i]) + tmp0_1*(f_100[i] + f_110[i]);  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = tmp0_2*(f_000[i] + f_100[i]) + tmp0_3*(f_010[i] + f_110[i]);  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = tmp0_4*(f_000[i] + f_010[i] + f_100[i] + f_110[i]) + tmp0_5*(f_001[i] + f_011[i] + f_101[i] + f_111[i]);  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k0 loop */  
                 } /* end of k1 loop */  
             } /* end of face 4 */  
             if (m_faceOffset[5] > -1) {  
                 const double tmp0_0 = -0.5/h0;  
                 const double tmp0_4 = 0.25/h2;  
                 const double tmp0_1 = 0.5/h0;  
                 const double tmp0_5 = -0.25/h2;  
                 const double tmp0_2 = -0.5/h1;  
                 const double tmp0_3 = 0.5/h1;  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1));  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = tmp0_0*(f_001[i] + f_011[i]) + tmp0_1*(f_101[i] + f_111[i]);  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = tmp0_2*(f_001[i] + f_101[i]) + tmp0_3*(f_011[i] + f_111[i]);  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = tmp0_4*(f_001[i] + f_011[i] + f_101[i] + f_111[i]) + tmp0_5*(f_000[i] + f_010[i] + f_100[i] + f_110[i]);  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k0 loop */  
                 } /* end of k1 loop */  
             } /* end of face 5 */  
         } // end of parallel section  
         /* GENERATOR SNIP_GRAD_REDUCED_FACES BOTTOM */  
     } else {  
         stringstream msg;  
         msg << "setToGradient() not implemented for "  
             << functionSpaceTypeAsString(out.getFunctionSpace().getTypeCode());  
         throw RipleyException(msg.str());  
     }  
 }  
   
 void Brick::setToIntegrals(vector<double>& integrals, const escript::Data& arg) const  
 {  
     escript::Data& in = *const_cast<escript::Data*>(&arg);  
     const dim_t numComp = in.getDataPointSize();  
     const double h0 = m_l0/m_gNE0;  
     const double h1 = m_l1/m_gNE1;  
     const double h2 = m_l2/m_gNE2;  
     if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {  
         const double w_0 = h0*h1*h2/8.;  
 #pragma omp parallel  
         {  
             vector<double> int_local(numComp, 0);  
 #pragma omp for nowait  
             for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                 for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                     for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE0, m_NE1));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];  
                             const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];  
                             const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];  
                             const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];  
                             const register double f_4 = f[INDEX2(i,4,numComp)];  
                             const register double f_5 = f[INDEX2(i,5,numComp)];  
                             const register double f_6 = f[INDEX2(i,6,numComp)];  
                             const register double f_7 = f[INDEX2(i,7,numComp)];  
                             int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3+f_4+f_5+f_6+f_7)*w_0;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k0 loop */  
                 } /* end of k1 loop */  
             } /* end of k2 loop */  
   
 #pragma omp critical  
             for (index_t i=0; i<numComp; i++)  
                 integrals[i]+=int_local[i];  
         } // end of parallel section  
     } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {  
         const double w_0 = h0*h1*h2;  
 #pragma omp parallel  
         {  
             vector<double> int_local(numComp, 0);  
 #pragma omp for nowait  
             for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                 for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                     for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE0, m_NE1));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             int_local[i]+=f[i]*w_0;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k0 loop */  
                 } /* end of k1 loop */  
             } /* end of k2 loop */  
   
 #pragma omp critical  
             for (index_t i=0; i<numComp; i++)  
                 integrals[i]+=int_local[i];  
         } // end of parallel section  
     } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {  
         const double w_0 = h1*h2/4.;  
         const double w_1 = h0*h2/4.;  
         const double w_2 = h0*h1/4.;  
 #pragma omp parallel  
         {  
             vector<double> int_local(numComp, 0);  
             if (m_faceOffset[0] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];  
                             const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];  
                             const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];  
                             const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];  
                             int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             }  
   
             if (m_faceOffset[1] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];  
                             const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];  
                             const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];  
                             const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];  
                             int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             }  
   
             if (m_faceOffset[2] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];  
                             const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];  
                             const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];  
                             const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];  
                             int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             }  
   
             if (m_faceOffset[3] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];  
                             const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];  
                             const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];  
                             const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];  
                             int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             }  
   
             if (m_faceOffset[4] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];  
                             const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];  
                             const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];  
                             const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];  
                             int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             }  
   
             if (m_faceOffset[5] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];  
                             const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];  
                             const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];  
                             const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];  
                             int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             }  
   
 #pragma omp critical  
             for (index_t i=0; i<numComp; i++)  
                 integrals[i]+=int_local[i];  
         } // end of parallel section  
   
     } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {  
         const double w_0 = h1*h2;  
         const double w_1 = h0*h2;  
         const double w_2 = h0*h1;  
 #pragma omp parallel  
         {  
             vector<double> int_local(numComp, 0);  
             if (m_faceOffset[0] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             int_local[i]+=f[i]*w_0;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             }  
   
             if (m_faceOffset[1] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             int_local[i]+=f[i]*w_0;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             }  
   
             if (m_faceOffset[2] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             int_local[i]+=f[i]*w_1;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             }  
   
             if (m_faceOffset[3] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             int_local[i]+=f[i]*w_1;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             }  
802    
803              if (m_faceOffset[4] > -1) {      switch (fsType) {
804  #pragma omp for nowait          case Nodes:
805                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {          case ReducedNodes: //FIXME: reduced
806                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {              return (m_dofMap[id] < getNumDOF());
807                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));          case DegreesOfFreedom:
808                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {          case ReducedDegreesOfFreedom:
809                              int_local[i]+=f[i]*w_2;              return true;
810                          }  /* end of component loop i */          case Elements:
811                      } /* end of k1 loop */          case ReducedElements:
812                  } /* end of k2 loop */              {
813                    // check ownership of element's _last_ node
814                    const index_t x=id%m_NE[0] + 1;
815                    const index_t y=id%(m_NE[0]*m_NE[1])/m_NE[0] + 1;
816                    const index_t z=id/(m_NE[0]*m_NE[1]) + 1;
817                    return (m_dofMap[x + m_NN[0]*y + m_NN[0]*m_NN[1]*z] < getNumDOF());
818              }              }
819            case FaceElements:
820              if (m_faceOffset[5] > -1) {          case ReducedFaceElements:
821  #pragma omp for nowait              {
822                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  // check ownership of face element's last node
823                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                  dim_t n=0;
824                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                  for (size_t i=0; i<6; i++) {
825                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                      n+=m_faceCount[i];
826                              int_local[i]+=f[i]*w_2;                      if (id<n) {
827                          }  /* end of component loop i */                          const index_t j=id-n+m_faceCount[i];
828                      } /* end of k1 loop */                          if (i>=4) { // front or back
829                  } /* end of k2 loop */                              const index_t first=(i==4 ? 0 : m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1));
830                                return (m_dofMap[first+j%m_NE[0]+1+(j/m_NE[0]+1)*m_NN[0]] < getNumDOF());
831                            } else if (i>=2) { // bottom or top
832                                const index_t first=(i==2 ? 0 : m_NN[0]*(m_NN[1]-1));
833                                return (m_dofMap[first+j%m_NE[0]+1+(j/m_NE[0]+1)*m_NN[0]*m_NN[1]] < getNumDOF());
834                            } else { // left or right
835                                const index_t first=(i==0 ? 0 : m_NN[0]-1);
836                                return (m_dofMap[first+(j%m_NE[1]+1)*m_NN[0]+(j/m_NE[1]+1)*m_NN[0]*m_NN[1]] < getNumDOF());
837                            }
838                        }
839                    }
840                    return false;
841              }              }
842            default:
843  #pragma omp critical              break;
             for (index_t i=0; i<numComp; i++)  
                 integrals[i]+=int_local[i];  
         } // end of parallel section  
   
     } else {  
         stringstream msg;  
         msg << "setToIntegrals() not implemented for "  
             << functionSpaceTypeAsString(arg.getFunctionSpace().getTypeCode());  
         throw RipleyException(msg.str());  
844      }      }
845    
846        stringstream msg;
847        msg << "ownSample: invalid function space type " << fsType;
848        throw RipleyException(msg.str());
849  }  }
850    
851  void Brick::setToNormal(escript::Data& out) const  void Brick::setToNormal(escript::Data& out) const
852  {  {
853      if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {      if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
854            out.requireWrite();
855  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
856          {          {
857              if (m_faceOffset[0] > -1) {              if (m_faceOffset[0] > -1) {
858  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
859                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
860                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
861                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
862                          // set vector at four quadrature points                          // set vector at four quadrature points
863                          *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;                          *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
864                          *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;                          *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
# Line 1259  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 870  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
870    
871              if (m_faceOffset[1] > -1) {              if (m_faceOffset[1] > -1) {
872  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
873                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
874                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
875                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
876                          // set vector at four quadrature points                          // set vector at four quadrature points
877                          *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;                          *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
878                          *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;                          *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
# Line 1273  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 884  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
884    
885              if (m_faceOffset[2] > -1) {              if (m_faceOffset[2] > -1) {
886  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
887                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
888                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
889                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
890                          // set vector at four quadrature points                          // set vector at four quadrature points
891                          *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;                          *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
892                          *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;                          *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
# Line 1287  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 898  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
898    
899              if (m_faceOffset[3] > -1) {              if (m_faceOffset[3] > -1) {
900  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
901                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
902                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
903                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
904                          // set vector at four quadrature points                          // set vector at four quadrature points
905                          *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;                          *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
906                          *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;                          *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
# Line 1301  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 912  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
912    
913              if (m_faceOffset[4] > -1) {              if (m_faceOffset[4] > -1) {
914  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
915                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
916                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
917                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
918                          // set vector at four quadrature points                          // set vector at four quadrature points
919                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
920                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
# Line 1315  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 926  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
926    
927              if (m_faceOffset[5] > -1) {              if (m_faceOffset[5] > -1) {
928  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
929                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
930                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
931                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
932                          // set vector at four quadrature points                          // set vector at four quadrature points
933                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
934                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
# Line 1328  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 939  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
939              }              }
940          } // end of parallel section          } // end of parallel section
941      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
942            out.requireWrite();
943  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
944          {          {
945              if (m_faceOffset[0] > -1) {              if (m_faceOffset[0] > -1) {
946  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
947                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
948                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
949                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
950                          *o++ = -1.;                          *o++ = -1.;
951                          *o++ = 0.;                          *o++ = 0.;
952                          *o = 0.;                          *o = 0.;
# Line 1344  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 956  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
956    
957              if (m_faceOffset[1] > -1) {              if (m_faceOffset[1] > -1) {
958  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
959                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
960                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
961                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
962                          *o++ = 1.;                          *o++ = 1.;
963                          *o++ = 0.;                          *o++ = 0.;
964                          *o = 0.;                          *o = 0.;
# Line 1356  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 968  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
968    
969              if (m_faceOffset[2] > -1) {              if (m_faceOffset[2] > -1) {
970  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
971                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
972                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
973                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
974                          *o++ = 0.;                          *o++ = 0.;
975                          *o++ = -1.;                          *o++ = -1.;
976                          *o = 0.;                          *o = 0.;
# Line 1368  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 980  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
980    
981              if (m_faceOffset[3] > -1) {              if (m_faceOffset[3] > -1) {
982  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
983                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
984                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
985                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
986                          *o++ = 0.;                          *o++ = 0.;
987                          *o++ = 1.;                          *o++ = 1.;
988                          *o = 0.;                          *o = 0.;
# Line 1380  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 992  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
992    
993              if (m_faceOffset[4] > -1) {              if (m_faceOffset[4] > -1) {
994  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
995                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
996                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
997                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
998                          *o++ = 0.;                          *o++ = 0.;
999                          *o++ = 0.;                          *o++ = 0.;
1000                          *o = -1.;                          *o = -1.;
# Line 1392  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 1004  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
1004    
1005              if (m_faceOffset[5] > -1) {              if (m_faceOffset[5] > -1) {
1006  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1007                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1008                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1009                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1010                          *o++ = 0.;                          *o++ = 0.;
1011                          *o++ = 0.;                          *o++ = 0.;
1012                          *o = 1.;                          *o = 1.;
# Line 1405  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 1017  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
1017    
1018      } else {      } else {
1019          stringstream msg;          stringstream msg;
1020          msg << "setToNormal() not implemented for "          msg << "setToNormal: invalid function space type "
1021              << functionSpaceTypeAsString(out.getFunctionSpace().getTypeCode());              << out.getFunctionSpace().getTypeCode();
1022          throw RipleyException(msg.str());          throw RipleyException(msg.str());
1023      }      }
1024  }  }
1025    
1026  Paso_SystemMatrixPattern* Brick::getPattern(bool reducedRowOrder,  void Brick::setToSize(escript::Data& out) const
                                             bool reducedColOrder) const  
1027  {  {
1028      if (reducedRowOrder || reducedColOrder)      if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements
1029          throw RipleyException("getPattern() not implemented for reduced order");              || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
1030            out.requireWrite();
1031            const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
1032            const double size=sqrt(m_dx[0]*m_dx[0]+m_dx[1]*m_dx[1]+m_dx[2]*m_dx[2]);
1033    #pragma omp parallel for
1034            for (index_t k = 0; k < getNumElements(); ++k) {
1035                double* o = out.getSampleDataRW(k);
1036                fill(o, o+numQuad, size);
1037            }
1038        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements
1039                || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
1040            out.requireWrite();
1041            const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
1042    #pragma omp parallel
1043            {
1044                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1045                    const double size=min(m_dx[1],m_dx[2]);
1046    #pragma omp for nowait
1047                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1048                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1049                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1050                            fill(o, o+numQuad, size);
1051                        }
1052                    }
1053                }
1054    
1055                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1056                    const double size=min(m_dx[1],m_dx[2]);
1057    #pragma omp for nowait
1058                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1059                        for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1060                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1061                            fill(o, o+numQuad, size);
1062                        }
1063                    }
1064                }
1065    
1066                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1067                    const double size=min(m_dx[0],m_dx[2]);
1068    #pragma omp for nowait
1069                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1070                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1071                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1072                            fill(o, o+numQuad, size);
1073                        }
1074                    }
1075                }
1076    
1077                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1078                    const double size=min(m_dx[0],m_dx[2]);
1079    #pragma omp for nowait
1080                    for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1081                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1082                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1083                            fill(o, o+numQuad, size);
1084                        }
1085                    }
1086                }
1087    
1088      throw RipleyException("getPattern() not implemented");              if (m_faceOffset[4] > -1) {
1089                    const double size=min(m_dx[0],m_dx[1]);
1090    #pragma omp for nowait
1091                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1092                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1093                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1094                            fill(o, o+numQuad, size);
1095                        }
1096                    }
1097                }
1098    
1099                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1100                    const double size=min(m_dx[0],m_dx[1]);
1101    #pragma omp for nowait
1102                    for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1103                        for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1104                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1105                            fill(o, o+numQuad, size);
1106                        }
1107                    }
1108                }
1109            } // end of parallel section
1110    
1111        } else {
1112            stringstream msg;
1113            msg << "setToSize: invalid function space type "
1114                << out.getFunctionSpace().getTypeCode();
1115            throw RipleyException(msg.str());
1116        }
1117  }  }
1118    
1119  void Brick::Print_Mesh_Info(const bool full) const  void Brick::Print_Mesh_Info(const bool full) const
# Line 1427  void Brick::Print_Mesh_Info(const bool f Line 1123  void Brick::Print_Mesh_Info(const bool f
1123          cout << "     Id  Coordinates" << endl;          cout << "     Id  Coordinates" << endl;
1124          cout.precision(15);          cout.precision(15);
1125          cout.setf(ios::scientific, ios::floatfield);          cout.setf(ios::scientific, ios::floatfield);
         pair<double,double> xdx = getFirstCoordAndSpacing(0);  
         pair<double,double> ydy = getFirstCoordAndSpacing(1);  
         pair<double,double> zdz = getFirstCoordAndSpacing(2);  
1126          for (index_t i=0; i < getNumNodes(); i++) {          for (index_t i=0; i < getNumNodes(); i++) {
1127              cout << "  " << setw(5) << m_nodeId[i]              cout << "  " << setw(5) << m_nodeId[i]
1128                  << "  " << xdx.first+(i%m_N0)*xdx.second                  << "  " << getLocalCoordinate(i%m_NN[0], 0)
1129                  << "  " << ydy.first+(i%(m_N0*m_N1)/m_N0)*ydy.second                  << "  " << getLocalCoordinate(i%(m_NN[0]*m_NN[1])/m_NN[0], 1)
1130                  << "  " << zdz.first+(i/(m_N0*m_N1))*zdz.second << endl;                  << "  " << getLocalCoordinate(i/(m_NN[0]*m_NN[1]), 2) << endl;
1131          }          }
1132      }      }
1133  }  }
1134    
 IndexVector Brick::getNumNodesPerDim() const  
 {  
     IndexVector ret;  
     ret.push_back(m_N0);  
     ret.push_back(m_N1);  
     ret.push_back(m_N2);  
     return ret;  
 }  
1135    
1136  IndexVector Brick::getNumElementsPerDim() const  //protected
1137    void Brick::assembleCoordinates(escript::Data& arg) const
1138  {  {
1139      IndexVector ret;      escriptDataC x = arg.getDataC();
1140      ret.push_back(m_NE0);      int numDim = m_numDim;
1141      ret.push_back(m_NE1);      if (!isDataPointShapeEqual(&x, 1, &numDim))
1142      ret.push_back(m_NE2);          throw RipleyException("setToX: Invalid Data object shape");
1143      return ret;      if (!numSamplesEqual(&x, 1, getNumNodes()))
1144            throw RipleyException("setToX: Illegal number of samples in Data object");
1145    
1146        arg.requireWrite();
1147    #pragma omp parallel for
1148        for (dim_t i2 = 0; i2 < m_NN[2]; i2++) {
1149            for (dim_t i1 = 0; i1 < m_NN[1]; i1++) {
1150                for (dim_t i0 = 0; i0 < m_NN[0]; i0++) {
1151                    double* point = arg.getSampleDataRW(i0+m_NN[0]*i1+m_NN[0]*m_NN[1]*i2);
1152                    point[0] = getLocalCoordinate(i0, 0);
1153                    point[1] = getLocalCoordinate(i1, 1);
1154                    point[2] = getLocalCoordinate(i2, 2);
1155                }
1156            }
1157        }
1158  }  }
1159    
1160  IndexVector Brick::getNumFacesPerBoundary() const  //protected
1161    void Brick::assembleGradient(escript::Data& out, const escript::Data& in) const
1162  {  {
1163      IndexVector ret(6, 0);      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
1164      //left      const double C0 = .044658198738520451079;
1165      if (m_offset0==0)      const double C1 = .16666666666666666667;
1166          ret[0]=m_NE1*m_NE2;      const double C2 = .21132486540518711775;
1167      //right      const double C3 = .25;
1168      if (m_mpiInfo->rank%m_NX==m_NX-1)      const double C4 = .5;
1169          ret[1]=m_NE1*m_NE2;      const double C5 = .62200846792814621559;
1170      //bottom      const double C6 = .78867513459481288225;
1171      if (m_offset1==0)  
1172          ret[2]=m_NE0*m_NE2;      if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {
1173      //top          out.requireWrite();
1174      if (m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX==m_NY-1)  #pragma omp parallel
1175          ret[3]=m_NE0*m_NE2;          {
1176      //front              vector<double> f_000(numComp);
1177      if (m_offset2==0)              vector<double> f_001(numComp);
1178          ret[4]=m_NE0*m_NE1;              vector<double> f_010(numComp);
1179      //back              vector<double> f_011(numComp);
1180      if (m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)==m_NZ-1)              vector<double> f_100(numComp);
1181          ret[5]=m_NE0*m_NE1;              vector<double> f_101(numComp);
1182      return ret;              vector<double> f_110(numComp);
1183                vector<double> f_111(numComp);
1184    #pragma omp for
1185                for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1186                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1187                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1188                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1189                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1190                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1191                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1192                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1193                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1194                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1195                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1196                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE[0],m_NE[1]));
1197                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1198                                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) / m_dx[0];
1199                                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) / m_dx[0];
1200                                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) / m_dx[0];
1201                                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) / m_dx[0];
1202                                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) / m_dx[1];
1203                                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) / m_dx[1];
1204                                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) / m_dx[1];
1205                                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) / m_dx[1];
1206                                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) / m_dx[2];
1207                                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) / m_dx[2];
1208                                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) / m_dx[2];
1209                                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) / m_dx[2];
1210                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1211                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V4;
1212                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V8;
1213                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1214                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V5;
1215                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V9;
1216                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1217                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V4;
1218                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V10;
1219                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1220                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V5;
1221                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V11;
1222                                o[INDEX3(i,0,4,numComp,3)] = V2;
1223                                o[INDEX3(i,1,4,numComp,3)] = V6;
1224                                o[INDEX3(i,2,4,numComp,3)] = V8;
1225                                o[INDEX3(i,0,5,numComp,3)] = V2;
1226                                o[INDEX3(i,1,5,numComp,3)] = V7;
1227                                o[INDEX3(i,2,5,numComp,3)] = V9;
1228                                o[INDEX3(i,0,6,numComp,3)] = V3;
1229                                o[INDEX3(i,1,6,numComp,3)] = V6;
1230                                o[INDEX3(i,2,6,numComp,3)] = V10;
1231                                o[INDEX3(i,0,7,numComp,3)] = V3;
1232                                o[INDEX3(i,1,7,numComp,3)] = V7;
1233                                o[INDEX3(i,2,7,numComp,3)] = V11;
1234                            } // end of component loop i
1235                        } // end of k0 loop
1236                    } // end of k1 loop
1237                } // end of k2 loop
1238            } // end of parallel section
1239        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
1240            out.requireWrite();
1241    #pragma omp parallel
1242            {
1243                vector<double> f_000(numComp);
1244                vector<double> f_001(numComp);
1245                vector<double> f_010(numComp);
1246                vector<double> f_011(numComp);
1247                vector<double> f_100(numComp);
1248                vector<double> f_101(numComp);
1249                vector<double> f_110(numComp);
1250                vector<double> f_111(numComp);
1251    #pragma omp for
1252                for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1253                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1254                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1255                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1256                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1257                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1258                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1259                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1260                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1261                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1262                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1263                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE[0],m_NE[1]));
1264                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1265                                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 / m_dx[0];
1266                                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 / m_dx[1];
1267                                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 / m_dx[2];
1268                            } // end of component loop i
1269                        } // end of k0 loop
1270                    } // end of k1 loop
1271                } // end of k2 loop
1272            } // end of parallel section
1273        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
1274            out.requireWrite();
1275    #pragma omp parallel
1276            {
1277                vector<double> f_000(numComp);
1278                vector<double> f_001(numComp);
1279                vector<double> f_010(numComp);
1280                vector<double> f_011(numComp);
1281                vector<double> f_100(numComp);
1282                vector<double> f_101(numComp);
1283                vector<double> f_110(numComp);
1284                vector<double> f_111(numComp);
1285                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1286    #pragma omp for nowait
1287                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1288                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1289                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1290                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1291                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1292                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1293                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1294                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1295                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1296                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1297                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1298                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1299                                const double V0=((f_010[i]-f_000[i])*C6 + (f_011[i]-f_001[i])*C2) / m_dx[1];
1300                                const double V1=((f_010[i]-f_000[i])*C2 + (f_011[i]-f_001[i])*C6) / m_dx[1];
1301                                const double V2=((f_001[i]-f_000[i])*C6 + (f_010[i]-f_011[i])*C2) / m_dx[2];
1302                                const double V3=((f_001[i]-f_000[i])*C2 + (f_011[i]-f_010[i])*C6) / m_dx[2];
1303                                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) / m_dx[0];
1304                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;
1305                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1306                                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) / m_dx[0];
1307                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;
1308                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1309                                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) / m_dx[0];
1310                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;
1311                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1312                                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) / m_dx[0];
1313                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;
1314                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1315                            } // end of component loop i
1316                        } // end of k1 loop
1317                    } // end of k2 loop
1318                } // end of face 0
1319                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1320    #pragma omp for nowait
1321                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1322                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1323                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1324                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1325                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1326                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1327                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1328                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1329                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1330                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1331                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1332                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1333                                const double V0=((f_110[i]-f_100[i])*C6 + (f_111[i]-f_101[i])*C2) / m_dx[1];
1334                                const double V1=((f_110[i]-f_100[i])*C2 + (f_111[i]-f_101[i])*C6) / m_dx[1];
1335                                const double V2=((f_101[i]-f_100[i])*C6 + (f_111[i]-f_110[i])*C2) / m_dx[2];
1336                                const double V3=((f_101[i]-f_100[i])*C2 + (f_111[i]-f_110[i])*C6) / m_dx[2];
1337                                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) / m_dx[0];
1338                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;
1339                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1340                                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) / m_dx[0];
1341                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;
1342                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1343                                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) / m_dx[0];
1344                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;
1345                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1346                                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) / m_dx[0];
1347                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;
1348                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1349                            } // end of component loop i
1350                        } // end of k1 loop
1351                    } // end of k2 loop
1352                } // end of face 1
1353                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1354    #pragma omp for nowait
1355                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1356                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1357                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1358                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1359                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1360                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1361                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1362                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1363                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1364                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1365                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1366                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1367                                const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C6 + (f_101[i]-f_001[i])*C2) / m_dx[0];
1368                                const double V1=((f_001[i]-f_000[i])*C6 + (f_101[i]-f_100[i])*C2) / m_dx[2];
1369                                const double V2=((f_001[i]-f_000[i])*C2 + (f_101[i]-f_100[i])*C6) / m_dx[2];
1370                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1371                                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) / m_dx[1];
1372                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V1;
1373                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1374                                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) / m_dx[1];
1375                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V2;
1376                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V0;
1377                                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) / m_dx[1];
1378                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V1;
1379                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V0;
1380                                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) / m_dx[1];
1381                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V2;
1382                            } // end of component loop i
1383                        } // end of k0 loop
1384                    } // end of k2 loop
1385                } // end of face 2
1386                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1387    #pragma omp for nowait
1388                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1389                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1390                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-2,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1391                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-2,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1392                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1393                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1394                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-2,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1395                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-2,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1396                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1397                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1398                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1399                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1400                                const double V0=((f_110[i]-f_010[i])*C6 + (f_111[i]-f_011[i])*C2) / m_dx[0];
1401                                const double V1=((f_110[i]-f_010[i])*C2 + (f_111[i]-f_011[i])*C6) / m_dx[0];
1402                                const double V2=((f_011[i]-f_010[i])*C6 + (f_111[i]-f_110[i])*C2) / m_dx[2];
1403                                const double V3=((f_011[i]-f_010[i])*C2 + (f_111[i]-f_110[i])*C6) / m_dx[2];
1404                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1405                                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) / m_dx[1];
1406                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1407                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1408                                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) / m_dx[1];
1409                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1410                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1411                                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) / m_dx[1];
1412                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1413                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1414                                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) / m_dx[1];
1415                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1416                            } // end of component loop i
1417                        } // end of k0 loop
1418                    } // end of k2 loop
1419                } // end of face 3
1420                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1421    #pragma omp for nowait
1422                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1423                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1424                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1425                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1426                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1427                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1428                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1429                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1430                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1431                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1432                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1433                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1434                                const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C6 + (f_110[i]-f_010[i])*C2) / m_dx[0];
1435                                const double V1=((f_100[i]-f_000[i])*C2 + (f_110[i]-f_010[i])*C6) / m_dx[0];
1436                                const double V2=((f_010[i]-f_000[i])*C6 + (f_110[i]-f_100[i])*C2) / m_dx[1];
1437                                const double V3=((f_010[i]-f_000[i])*C2 + (f_110[i]-f_100[i])*C6) / m_dx[1];
1438                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1439                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;
1440                                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) / m_dx[2];
1441                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1442                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;
1443                                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) / m_dx[2];
1444                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1445                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;
1446                                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) / m_dx[2];
1447                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1448                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;
1449                                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) / m_dx[2];
1450                            } // end of component loop i
1451                        } // end of k0 loop
1452                    } // end of k1 loop
1453                } // end of face 4
1454                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1455    #pragma omp for nowait
1456                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1457                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1458                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1459                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1460                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1461                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1462                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1463                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1464                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1465                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1466                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1467                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1468                                const double V0=((f_101[i]-f_001[i])*C6 + (f_111[i]-f_011[i])*C2) / m_dx[0];
1469                                const double V1=((f_101[i]-f_001[i])*C2 + (f_111[i]-f_011[i])*C6) / m_dx[0];
1470                                const double V2=((f_011[i]-f_001[i])*C6 + (f_111[i]-f_101[i])*C2) / m_dx[1];
1471                                const double V3=((f_011[i]-f_001[i])*C2 + (f_111[i]-f_101[i])*C6) / m_dx[1];
1472                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1473                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;
1474                                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) / m_dx[2];
1475                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1476                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;
1477                                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) / m_dx[2];
1478                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1479                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;
1480                                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) / m_dx[2];
1481                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1482                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;
1483                                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) / m_dx[2];
1484                            } // end of component loop i
1485                        } // end of k0 loop
1486                    } // end of k1 loop
1487                } // end of face 5
1488            } // end of parallel section
1489        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
1490            out.requireWrite();
1491    #pragma omp parallel
1492            {
1493                vector<double> f_000(numComp);
1494                vector<double> f_001(numComp);
1495                vector<double> f_010(numComp);
1496                vector<double> f_011(numComp);
1497                vector<double> f_100(numComp);
1498                vector<double> f_101(numComp);
1499                vector<double> f_110(numComp);
1500                vector<double> f_111(numComp);
1501                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1502    #pragma omp for nowait
1503                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1504                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1505                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1506                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1507                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1508                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1509                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1510                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1511                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1512                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1513                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1514                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1515                                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 / m_dx[0];
1516                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_011[i]-f_000[i]-f_001[i])*C4 / m_dx[1];
1517                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_011[i]-f_000[i]-f_010[i])*C4 / m_dx[2];
1518                            } // end of component loop i
1519                        } // end of k1 loop
1520                    } // end of k2 loop
1521                } // end of face 0
1522                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1523    #pragma omp for nowait
1524                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1525                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1526                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1527                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1528                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1529                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1530                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1531                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1532                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1533                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1534                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1535                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1536                                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 / m_dx[0];
1537                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_110[i]+f_111[i]-f_100[i]-f_101[i])*C4 / m_dx[1];
1538                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_101[i]+f_111[i]-f_100[i]-f_110[i])*C4 / m_dx[2];
1539                            } // end of component loop i
1540                        } // end of k1 loop
1541                    } // end of k2 loop
1542                } // end of face 1
1543                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1544    #pragma omp for nowait
1545                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1546                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1547                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1548                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1549                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1550                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1551                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1552                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1553                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1554                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1555                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1556                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1557                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_101[i]-f_000[i]-f_001[i])*C4 / m_dx[0];
1558                                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 / m_dx[1];
1559                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_101[i]-f_000[i]-f_100[i])*C4 / m_dx[2];
1560                            } // end of component loop i
1561                        } // end of k0 loop
1562                    } // end of k2 loop
1563                } // end of face 2
1564                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1565    #pragma omp for nowait
1566                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1567                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1568                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-2,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1569                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-2,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1570                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1571                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1572                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-2,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1573                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-2,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1574                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1575                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1576                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1577                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1578                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_110[i]+f_111[i]-f_010[i]-f_011[i])*C4 / m_dx[0];
1579                                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 / m_dx[1];
1580                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_011[i]+f_111[i]-f_010[i]-f_110[i])*C4 / m_dx[2];
1581                            } // end of component loop i
1582                        } // end of k0 loop
1583                    } // end of k2 loop
1584                } // end of face 3
1585                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1586    #pragma omp for nowait
1587                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1588                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1589                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1590                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1591                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1592                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1593                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1594                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1595                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1596                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1597                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1598                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1599                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_110[i]-f_000[i]-f_010[i])*C4 / m_dx[0];
1600                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_110[i]-f_000[i]-f_100[i])*C4 / m_dx[1];
1601                                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 / m_dx[2];
1602                            } // end of component loop i
1603                        } // end of k0 loop
1604                    } // end of k1 loop
1605                } // end of face 4
1606                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1607    #pragma omp for nowait
1608                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1609                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1610                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1611                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1612                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1613                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1614                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1615                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1616                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1617                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1618                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1619                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1620                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_101[i]+f_111[i]-f_001[i]-f_011[i])*C4 / m_dx[0];
1621                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_011[i]+f_111[i]-f_001[i]-f_101[i])*C4 / m_dx[1];
1622                                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 / m_dx[2];
1623                            } // end of component loop i
1624                        } // end of k0 loop
1625                    } // end of k1 loop
1626                } // end of face 5
1627            } // end of parallel section
1628        }
1629  }  }
1630    
1631  pair<double,double> Brick::getFirstCoordAndSpacing(dim_t dim) const  //protected
1632    void Brick::assembleIntegrate(vector<double>& integrals, const escript::Data& arg) const
1633  {  {
1634      if (dim==0)      const dim_t numComp = arg.getDataPointSize();
1635          return pair<double,double>((m_l0*m_offset0)/m_gNE0, m_l0/m_gNE0);      const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
1636      else if (dim==1)      const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
1637          return pair<double,double>((m_l1*m_offset1)/m_gNE1, m_l1/m_gNE1);      const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
1638      else if (dim==2)      const int fs = arg.getFunctionSpace().getTypeCode();
1639          return pair<double,double>((m_l2*m_offset2)/m_gNE2, m_l2/m_gNE2);      if (fs == Elements && arg.actsExpanded()) {
1640            const double w_0 = m_dx[0]*m_dx[1]*m_dx[2]/8.;
1641    #pragma omp parallel
1642            {
1643                vector<double> int_local(numComp, 0);
1644    #pragma omp for nowait
1645                for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1646                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1647                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1648                            const double* f = arg.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE[0], m_NE[1]));
1649                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1650                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1651                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1652                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1653                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1654                                const double f_4 = f[INDEX2(i,4,numComp)];
1655                                const double f_5 = f[INDEX2(i,5,numComp)];
1656                                const double f_6 = f[INDEX2(i,6,numComp)];
1657                                const double f_7 = f[INDEX2(i,7,numComp)];
1658                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3+f_4+f_5+f_6+f_7)*w_0;
1659                            }  // end of component loop i
1660                        } // end of k0 loop
1661                    } // end of k1 loop
1662                } // end of k2 loop
1663    
1664      throw RipleyException("getFirstCoordAndSpacing(): invalid argument");  #pragma omp critical
1665  }              for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1666                    integrals[i]+=int_local[i];
1667            } // end of parallel section
1668    
1669        } else if (fs==ReducedElements || (fs==Elements && !arg.actsExpanded())) {
1670            const double w_0 = m_dx[0]*m_dx[1]*m_dx[2];
1671    #pragma omp parallel
1672            {
1673                vector<double> int_local(numComp, 0);
1674    #pragma omp for nowait
1675                for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1676                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1677                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1678                            const double* f = arg.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE[0], m_NE[1]));
1679                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1680                                int_local[i]+=f[i]*w_0;
1681                            }  // end of component loop i
1682                        } // end of k0 loop
1683                    } // end of k1 loop
1684                } // end of k2 loop
1685    
1686    #pragma omp critical
1687                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1688                    integrals[i]+=int_local[i];
1689            } // end of parallel section
1690    
1691        } else if (fs == FaceElements && arg.actsExpanded()) {
1692            const double w_0 = m_dx[1]*m_dx[2]/4.;
1693            const double w_1 = m_dx[0]*m_dx[2]/4.;
1694            const double w_2 = m_dx[0]*m_dx[1]/4.;
1695    #pragma omp parallel
1696            {
1697                vector<double> int_local(numComp, 0);
1698                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1699    #pragma omp for nowait
1700                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1701                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1702                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1703                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1704                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1705                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1706                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1707                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1708                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;
1709                            }  // end of component loop i
1710                        } // end of k1 loop
1711                    } // end of k2 loop
1712                }
1713    
1714                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1715    #pragma omp for nowait
1716                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1717                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1718                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1719                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1720                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1721                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1722                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1723                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1724                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;
1725                            }  // end of component loop i
1726                        } // end of k1 loop
1727                    } // end of k2 loop
1728                }
1729    
1730                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1731    #pragma omp for nowait
1732                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1733                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1734                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1735                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1736                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1737                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1738                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1739                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1740                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;
1741                            }  // end of component loop i
1742                        } // end of k1 loop
1743                    } // end of k2 loop
1744                }
1745    
1746                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1747    #pragma omp for nowait
1748                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1749                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1750                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1751                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1752                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1753                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1754                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1755                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1756                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;
1757                            }  // end of component loop i
1758                        } // end of k1 loop
1759                    } // end of k2 loop
1760                }
1761    
1762                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1763    #pragma omp for nowait
1764                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1765                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1766                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1767                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1768                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1769                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1770                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1771                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1772                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;
1773                            }  // end of component loop i
1774                        } // end of k1 loop
1775                    } // end of k2 loop
1776                }
1777    
1778                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1779    #pragma omp for nowait
1780                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1781                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1782                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1783                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1784                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1785                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1786                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1787                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1788                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;
1789                            }  // end of component loop i
1790                        } // end of k1 loop
1791                    } // end of k2 loop
1792                }
1793    
1794    #pragma omp critical
1795                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1796                    integrals[i]+=int_local[i];
1797            } // end of parallel section
1798    
1799        } else if (fs==ReducedFaceElements || (fs==FaceElements && !arg.actsExpanded())) {
1800            const double w_0 = m_dx[1]*m_dx[2];
1801            const double w_1 = m_dx[0]*m_dx[2];
1802            const double w_2 = m_dx[0]*m_dx[1];
1803    #pragma omp parallel
1804            {
1805                vector<double> int_local(numComp, 0);
1806                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1807    #pragma omp for nowait
1808                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1809                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1810                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1811                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1812                                int_local[i]+=f[i]*w_0;
1813                            }  // end of component loop i
1814                        } // end of k1 loop
1815                    } // end of k2 loop
1816                }
1817    
1818                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1819    #pragma omp for nowait
1820                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1821                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1822                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1823                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1824                                int_local[i]+=f[i]*w_0;
1825                            }  // end of component loop i
1826                        } // end of k1 loop
1827                    } // end of k2 loop
1828                }
1829    
1830                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1831    #pragma omp for nowait
1832                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1833                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1834                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1835                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1836                                int_local[i]+=f[i]*w_1;
1837                            }  // end of component loop i
1838                        } // end of k1 loop
1839                    } // end of k2 loop
1840                }
1841    
1842                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1843    #pragma omp for nowait
1844                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1845                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1846                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1847                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1848                                int_local[i]+=f[i]*w_1;
1849                            }  // end of component loop i
1850                        } // end of k1 loop
1851                    } // end of k2 loop
1852                }
1853    
1854                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1855    #pragma omp for nowait
1856                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1857                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1858                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1859                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1860                                int_local[i]+=f[i]*w_2;
1861                            }  // end of component loop i
1862                        } // end of k1 loop
1863                    } // end of k2 loop
1864                }
1865    
1866                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1867    #pragma omp for nowait
1868                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1869                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1870                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1871                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1872                                int_local[i]+=f[i]*w_2;
1873                            }  // end of component loop i
1874                        } // end of k1 loop
1875                    } // end of k2 loop
1876                }
1877    
1878    #pragma omp critical
1879                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1880                    integrals[i]+=int_local[i];
1881            } // end of parallel section
1882        } // function space selector
1883    }
1884    
1885  //protected  //protected
1886  dim_t Brick::getNumFaceElements() const  dim_t Brick::insertNeighbourNodes(IndexVector& index, index_t node) const
1887  {  {
1888      dim_t n=0;      const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
1889      //left      const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
1890      if (m_offset0==0)      const dim_t nDOF2 = (m_gNE[2]+1)/m_NX[2];
1891          n+=m_NE1*m_NE2;      const int x=node%nDOF0;
1892      //right      const int y=node%(nDOF0*nDOF1)/nDOF0;
1893      if (m_mpiInfo->rank%m_NX==m_NX-1)      const int z=node/(nDOF0*nDOF1);
1894          n+=m_NE1*m_NE2;      int num=0;
1895      //bottom      // loop through potential neighbours and add to index if positions are
1896      if (m_offset1==0)      // within bounds
1897          n+=m_NE0*m_NE2;      for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
1898      //top          for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
1899      if (m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX==m_NY-1)              for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
1900          n+=m_NE0*m_NE2;                  // skip node itself
1901      //front                  if (i0==0 && i1==0 && i2==0)
1902      if (m_offset2==0)                      continue;
1903          n+=m_NE0*m_NE1;                  // location of neighbour node
1904      //back                  const int nx=x+i0;
1905      if (m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)==m_NZ-1)                  const int ny=y+i1;
1906          n+=m_NE0*m_NE1;                  const int nz=z+i2;
1907                    if (nx>=0 && ny>=0 && nz>=0
1908                            && nx<nDOF0 && ny<nDOF1 && nz<nDOF2) {
1909                        index.push_back(nz*nDOF0*nDOF1+ny*nDOF0+nx);
1910                        num++;
1911                    }
1912                }
1913            }
1914        }
1915    
1916      return n;      return num;
1917  }  }
1918    
1919  //protected  //protected
1920  void Brick::assembleCoordinates(escript::Data& arg) const  void Brick::nodesToDOF(escript::Data& out, const escript::Data& in) const
1921  {  {
1922      escriptDataC x = arg.getDataC();      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
1923      int numDim = m_numDim;      out.requireWrite();
     if (!isDataPointShapeEqual(&x, 1, &numDim))  
         throw RipleyException("setToX: Invalid Data object shape");  
     if (!numSamplesEqual(&x, 1, getNumNodes()))  
         throw RipleyException("setToX: Illegal number of samples in Data object");  
1924    
1925      pair<double,double> xdx = getFirstCoordAndSpacing(0);      const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
1926      pair<double,double> ydy = getFirstCoordAndSpacing(1);      const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
1927      pair<double,double> zdz = getFirstCoordAndSpacing(2);      const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
1928      arg.requireWrite();      const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
1929  #pragma omp parallel for      const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
1930      for (dim_t i2 = 0; i2 < m_N2; i2++) {      const dim_t nDOF2 = (m_gNE[2]+1)/m_NX[2];
1931          for (dim_t i1 = 0; i1 < m_N1; i1++) {  #pragma omp parallel for
1932              for (dim_t i0 = 0; i0 < m_N0; i0++) {      for (index_t i=0; i<nDOF2; i++) {
1933                  double* point = arg.getSampleDataRW(i0+m_N0*i1+m_N0*m_N1*i2);          for (index_t j=0; j<nDOF1; j++) {
1934                  point[0] = xdx.first+i0*xdx.second;              for (index_t k=0; k<nDOF0; k++) {
1935                  point[1] = ydy.first+i1*ydy.second;                  const index_t n=k+left+(j+bottom)*m_NN[0]+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1];
1936                  point[2] = zdz.first+i2*zdz.second;                  const double* src=in.getSampleDataRO(n);
1937                    copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(k+j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1));
1938              }              }
1939          }          }
1940      }      }
1941  }  }
1942    
1943    //protected
1944    void Brick::dofToNodes(escript::Data& out, const escript::Data& in) const
1945    {
1946        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
1947        Paso_Coupler* coupler = Paso_Coupler_alloc(m_connector, numComp);
1948        // expand data object if necessary to be able to grab the whole data
1949        const_cast<escript::Data*>(&in)->expand();
1950        Paso_Coupler_startCollect(coupler, in.getSampleDataRO(0));
1951    
1952        const dim_t numDOF = getNumDOF();
1953        out.requireWrite();
1954        const double* buffer = Paso_Coupler_finishCollect(coupler);
1955    
1956    #pragma omp parallel for
1957        for (index_t i=0; i<getNumNodes(); i++) {
1958            const double* src=(m_dofMap[i]<numDOF ?
1959                    in.getSampleDataRO(m_dofMap[i])
1960                    : &buffer[(m_dofMap[i]-numDOF)*numComp]);
1961            copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(i));
1962        }
1963        Paso_Coupler_free(coupler);
1964    }
1965    
1966  //private  //private
1967  void Brick::populateSampleIds()  void Brick::populateSampleIds()
1968  {  {
1969      // identifiers are ordered from left to right, bottom to top, front to back      // degrees of freedom are numbered from left to right, bottom to top, front
1970      // on each rank, except for the shared nodes which are owned by the rank      // to back in each rank, continuing on the next rank (ranks also go
1971      // below / to the left / to the front of the current rank      // left-right, bottom-top, front-back).
1972        // This means rank 0 has id 0...n0-1, rank 1 has id n0...n1-1 etc. which
1973        // helps when writing out data rank after rank.
1974    
1975      // build node distribution vector first.      // build node distribution vector first.
1976      // 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
1977      // rank i owns m_nodeDistribution[i+1]-nodeDistribution[i] nodes      // constant for all ranks in this implementation
1978      m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);      m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);
1979      m_nodeDistribution[1]=getNumNodes();      const dim_t numDOF=getNumDOF();
1980      for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size-1; k++) {      for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size; k++) {
1981          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;  
1982      }      }
1983      m_nodeDistribution[m_mpiInfo->size]=getNumDataPointsGlobal();      m_nodeDistribution[m_mpiInfo->size]=getNumDataPointsGlobal();
   
1984      m_nodeId.resize(getNumNodes());      m_nodeId.resize(getNumNodes());
1985        m_dofId.resize(numDOF);
1986        m_elementId.resize(getNumElements());
1987    
1988      // the bottom, left and front planes are not owned by this rank so the      // populate face element counts
1989      // identifiers need to be computed accordingly      //left
1990      const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);      if (m_offset[0]==0)
1991      const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);          m_faceCount[0]=m_NE[1]*m_NE[2];
1992      const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);      else
1993            m_faceCount[0]=0;
1994      // case 1: all nodes on left plane are owned by rank on the left      //right
1995      if (left>0) {      if (m_mpiInfo->rank%m_NX[0]==m_NX[0]-1)
1996          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-1;          m_faceCount[1]=m_NE[1]*m_NE[2];
1997          const index_t leftN0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);      else
1998          const index_t leftN1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);          m_faceCount[1]=0;
1999  #pragma omp parallel for      //bottom
2000          for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      if (m_offset[1]==0)
2001              for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {          m_faceCount[2]=m_NE[0]*m_NE[2];
2002                  m_nodeId[i1*m_N0+i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]      else
2003                      + (i1-bottom+1)*leftN0          m_faceCount[2]=0;
2004                      + (i2-front)*leftN0*leftN1 - 1;      //top
2005        if (m_mpiInfo->rank%(m_NX[0]*m_NX[1])/m_NX[0]==m_NX[1]-1)
2006            m_faceCount[3]=m_NE[0]*m_NE[2];
2007        else
2008            m_faceCount[3]=0;
2009        //front
2010        if (m_offset[2]==0)
2011            m_faceCount[4]=m_NE[0]*m_NE[1];
2012        else
2013            m_faceCount[4]=0;
2014        //back
2015        if (m_mpiInfo->rank/(m_NX[0]*m_NX[1])==m_NX[2]-1)
2016            m_faceCount[5]=m_NE[0]*m_NE[1];
2017        else
2018            m_faceCount[5]=0;
2019    
2020        m_faceId.resize(getNumFaceElements());
2021    
2022        const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
2023        const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
2024        const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
2025        const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
2026        const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
2027        const dim_t nDOF2 = (m_gNE[2]+1)/m_NX[2];
2028    
2029        // the following is a compromise between efficiency and code length to
2030        // set the node id's according to the order mentioned above.
2031        // First we set all the edge and corner id's in a rather slow way since
2032        // they might or might not be owned by this rank. Next come the own
2033        // node id's which are identical to the DOF id's (simple loop), and finally
2034        // the 6 faces are set but only if required...
2035    
2036    #define globalNodeId(x,y,z) \
2037        ((m_offset[0]+x)/nDOF0)*nDOF0*nDOF1*nDOF2+(m_offset[0]+x)%nDOF0\
2038        + ((m_offset[1]+y)/nDOF1)*nDOF0*nDOF1*nDOF2*m_NX[0]+((m_offset[1]+y)%nDOF1)*nDOF0\
2039        + ((m_offset[2]+z)/nDOF2)*nDOF0*nDOF1*nDOF2*m_NX[0]*m_NX[1]+((m_offset[2]+z)%nDOF2)*nDOF0*nDOF1
2040    
2041    #pragma omp parallel
2042        {
2043            // set edge id's
2044            // edges in x-direction, including corners
2045    #pragma omp for nowait
2046            for (dim_t i=0; i<m_NN[0]; i++) {
2047                m_nodeId[i] = globalNodeId(i, 0, 0); // LF
2048                m_nodeId[m_NN[0]*(m_NN[1]-1)+i] = globalNodeId(i, m_NN[1]-1, 0); // UF
2049                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1)+i] = globalNodeId(i, 0, m_NN[2]-1); // LB
2050                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*m_NN[2]-m_NN[0]+i] = globalNodeId(i, m_NN[1]-1, m_NN[2]-1); // UB
2051            }
2052            // edges in y-direction, without corners
2053    #pragma omp for nowait
2054            for (dim_t i=1; i<m_NN[1]-1; i++) {
2055                m_nodeId[m_NN[0]*i] = globalNodeId(0, i, 0); // FL
2056                m_nodeId[m_NN[0]*(i+1)-1] = globalNodeId(m_NN[0]-1, i, 0); // FR
2057                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1)+m_NN[0]*i] = globalNodeId(0, i, m_NN[2]-1); // BL
2058                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1)+m_NN[0]*(i+1)-1] = globalNodeId(m_NN[0]-1, i, m_NN[2]-1); // BR
2059            }
2060            // edges in z-direction, without corners
2061    #pragma omp for
2062            for (dim_t i=1; i<m_NN[2]-1; i++) {
2063                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*i] = globalNodeId(0, 0, i); // LL
2064                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*i+m_NN[0]-1] = globalNodeId(m_NN[0]-1, 0, i); // LR
2065                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*(i+1)-m_NN[0]] = globalNodeId(0, m_NN[1]-1, i); // UL
2066                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*(i+1)-1] = globalNodeId(m_NN[0]-1, m_NN[1]-1, i); // UR
2067            }
2068            // implicit barrier here because some node IDs will be overwritten
2069            // below
2070    
2071            // populate degrees of freedom and own nodes (identical id)
2072    #pragma omp for nowait
2073            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2074                for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2075                    for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2076                        const index_t nodeIdx=k+left+(j+bottom)*m_NN[0]+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1];
2077                        const index_t dofIdx=k+j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1;
2078                        m_dofId[dofIdx] = m_nodeId[nodeIdx]
2079                            = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank]+dofIdx;
2080                    }
2081              }              }
2082          }          }
2083      }  
2084      // case 2: all nodes on bottom plane are owned by rank below          // populate the rest of the nodes (shared with other ranks)
2085      if (bottom>0) {          if (m_faceCount[0]==0) { // left plane
2086          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX;  #pragma omp for nowait
2087          const index_t bottomN0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);              for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2088          const index_t bottomN1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);                  for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2089  #pragma omp parallel for                      const index_t nodeIdx=(j+bottom)*m_NN[0]+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1];
2090          for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {                      const index_t dofId=(j+1)*nDOF0-1+i*nDOF0*nDOF1;
2091              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {                      m_nodeId[nodeIdx]
2092                  m_nodeId[i0+i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]                          = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank-1]+dofId;
2093                      + bottomN0*(bottomN1-1)                  }
                     + (i2-front)*bottomN0*bottomN1 + i0-left;  
2094              }              }
2095          }          }
2096      }          if (m_faceCount[1]==0) { // right plane
2097      // case 3: all nodes on front plane are owned by rank in front  #pragma omp for nowait
2098      if (front>0) {              for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2099          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*m_NY;                  for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2100          const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);                      const index_t nodeIdx=(j+bottom+1)*m_NN[0]-1+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1];
2101          const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);                      const index_t dofId=j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1;
2102          const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY)==0 ? m_N2 : m_N2-1);                      m_nodeId[nodeIdx]
2103  #pragma omp parallel for                          = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+1]+dofId;
2104          for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {                  }
             for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {  
                 m_nodeId[i0+i1*m_N0]=m_nodeDistribution[neighbour]  
                     + N0*N1*(N2-1)+(i1-bottom)*N0 + i0-left;  
2105              }              }
2106          }          }
2107      }          if (m_faceCount[2]==0) { // bottom plane
2108      // case 4: nodes on front bottom edge are owned by the corresponding rank  #pragma omp for nowait
2109      if (front>0 && bottom>0) {              for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2110          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*(m_NY+1);                  for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2111          const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);                      const index_t nodeIdx=k+left+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1];
2112          const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);                      const index_t dofId=nDOF0*(nDOF1-1)+k+i*nDOF0*nDOF1;
2113          const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY)==0 ? m_N2 : m_N2-1);                      m_nodeId[nodeIdx]
2114  #pragma omp parallel for                          = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank-m_NX[0]]+dofId;
2115          for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {                  }
2116              m_nodeId[i0]=m_nodeDistribution[neighbour]              }
                 + N0*N1*(N2-1)+(N1-1)*N0 + i0-left;  
2117          }          }
2118      }          if (m_faceCount[3]==0) { // top plane
2119      // case 5: nodes on left bottom edge are owned by the corresponding rank  #pragma omp for nowait
2120      if (left>0 && bottom>0) {              for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2121          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX-1;                  for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2122          const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);                      const index_t nodeIdx=k+left+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1]+m_NN[0]*(m_NN[1]-1);
2123          const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);                      const index_t dofId=k+i*nDOF0*nDOF1;
2124  #pragma omp parallel for                      m_nodeId[nodeIdx]
2125          for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {                          = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+m_NX[0]]+dofId;
2126              m_nodeId[i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]                  }
2127                  + (1+i2-front)*N0*N1-1;              }
2128            }
2129            if (m_faceCount[4]==0) { // front plane
2130    #pragma omp for nowait
2131                for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2132                    for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2133                        const index_t nodeIdx=k+left+(j+bottom)*m_NN[0];
2134                        const index_t dofId=k+j*nDOF0+nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2135                        m_nodeId[nodeIdx]
2136                            = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank-m_NX[0]*m_NX[1]]+dofId;
2137                    }
2138                }
2139            }
2140            if (m_faceCount[5]==0) { // back plane
2141    #pragma omp for nowait
2142                for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2143                    for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2144                        const index_t nodeIdx=k+left+(j+bottom)*m_NN[0]+m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1);
2145                        const index_t dofId=k+j*nDOF0;
2146                        m_nodeId[nodeIdx]
2147                            = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+m_NX[0]*m_NX[1]]+dofId;
2148                    }
2149                }
2150          }          }
     }  
     // case 6: nodes on left front edge are owned by the corresponding rank  
     if (left>0 && front>0) {  
         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 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;  
     }  
2151    
2152      // the rest of the id's are contiguous          // populate element id's
2153      const index_t firstId=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank];  #pragma omp for nowait
2154  #pragma omp parallel for          for (dim_t i2=0; i2<m_NE[2]; i2++) {
2155      for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {              for (dim_t i1=0; i1<m_NE[1]; i1++) {
2156          for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {                  for (dim_t i0=0; i0<m_NE[0]; i0++) {
2157              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {                      m_elementId[i0+i1*m_NE[0]+i2*m_NE[0]*m_NE[1]] =
2158                  m_nodeId[i0+i1*m_N0+i2*m_N0*m_N1] = firstId+i0-left                          (m_offset[2]+i2)*m_gNE[0]*m_gNE[1]
2159                      +(i1-bottom)*(m_N0-left)                          +(m_offset[1]+i1)*m_gNE[0]
2160                      +(i2-front)*(m_N0-left)*(m_N1-bottom);                          +m_offset[0]+i0;
2161                    }
2162              }              }
2163          }          }
     }  
2164    
2165      // elements          // face elements
2166      m_elementId.resize(getNumElements());  #pragma omp for
2167  #pragma omp parallel for          for (dim_t k=0; k<getNumFaceElements(); k++)
2168      for (dim_t k=0; k<getNumElements(); k++) {              m_faceId[k]=k;
2169          m_elementId[k]=k;      } // end parallel section
     }  
2170    
2171      // face elements  #undef globalNodeId
2172      m_faceId.resize(getNumFaceElements());  
2173  #pragma omp parallel for      m_nodeTags.assign(getNumNodes(), 0);
2174      for (dim_t k=0; k<getNumFaceElements(); k++) {      updateTagsInUse(Nodes);
2175          m_faceId[k]=k;  
2176      }      m_elementTags.assign(getNumElements(), 0);
2177        updateTagsInUse(Elements);
2178    
2179      // generate face offset vector and set face tags      // generate face offset vector and set face tags
     const IndexVector facesPerEdge = getNumFacesPerBoundary();  
2180      const index_t LEFT=1, RIGHT=2, BOTTOM=10, TOP=20, FRONT=100, BACK=200;      const index_t LEFT=1, RIGHT=2, BOTTOM=10, TOP=20, FRONT=100, BACK=200;
2181      const index_t faceTag[] = { LEFT, RIGHT, BOTTOM, TOP, FRONT, BACK };      const index_t faceTag[] = { LEFT, RIGHT, BOTTOM, TOP, FRONT, BACK };
2182      m_faceOffset.assign(facesPerEdge.size(), -1);      m_faceOffset.assign(6, -1);
2183      m_faceTags.clear();      m_faceTags.clear();
2184      index_t offset=0;      index_t offset=0;
2185      for (size_t i=0; i<facesPerEdge.size(); i++) {      for (size_t i=0; i<6; i++) {
2186          if (facesPerEdge[i]>0) {          if (m_faceCount[i]>0) {
2187              m_faceOffset[i]=offset;              m_faceOffset[i]=offset;
2188              offset+=facesPerEdge[i];              offset+=m_faceCount[i];
2189              m_faceTags.insert(m_faceTags.end(), facesPerEdge[i], faceTag[i]);              m_faceTags.insert(m_faceTags.end(), m_faceCount[i], faceTag[i]);
2190          }          }
2191      }      }
2192      setTagMap("left", LEFT);      setTagMap("left", LEFT);
# Line 1728  void Brick::populateSampleIds() Line 2198  void Brick::populateSampleIds()
2198      updateTagsInUse(FaceElements);      updateTagsInUse(FaceElements);
2199  }  }
2200    
2201    //private
2202    void Brick::createPattern()
2203    {
2204        const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
2205        const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
2206        const dim_t nDOF2 = (m_gNE[2]+1)/m_NX[2];
2207        const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
2208        const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
2209        const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
2210    
2211        // populate node->DOF mapping with own degrees of freedom.
2212        // The rest is assigned in the loop further down
2213        m_dofMap.assign(getNumNodes(), 0);
2214    #pragma omp parallel for
2215        for (index_t i=front; i<front+nDOF2; i++) {
2216            for (index_t j=bottom; j<bottom+nDOF1; j++) {
2217                for (index_t k=left; k<left+nDOF0; k++) {
2218                    m_dofMap[i*m_NN[0]*m_NN[1]+j*m_NN[0]+k]=(i-front)*nDOF0*nDOF1+(j-bottom)*nDOF0+k-left;
2219                }
2220            }
2221        }
2222    
2223        // build list of shared components and neighbours by looping through
2224        // all potential neighbouring ranks and checking if positions are
2225        // within bounds
2226        const dim_t numDOF=nDOF0*nDOF1*nDOF2;
2227        vector<IndexVector> colIndices(numDOF); // for the couple blocks
2228        RankVector neighbour;
2229        IndexVector offsetInShared(1,0);
2230        IndexVector sendShared, recvShared;
2231        int numShared=0;
2232        const int x=m_mpiInfo->rank%m_NX[0];
2233        const int y=m_mpiInfo->rank%(m_NX[0]*m_NX[1])/m_NX[0];
2234        const int z=m_mpiInfo->rank/(m_NX[0]*m_NX[1]);
2235        for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
2236            for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
2237                for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
2238                    // skip this rank
2239                    if (i0==0 && i1==0 && i2==0)
2240                        continue;
2241                    // location of neighbour rank
2242                    const int nx=x+i0;
2243                    const int ny=y+i1;
2244                    const int nz=z+i2;
2245                    if (nx>=0 && ny>=0 && nz>=0 && nx<m_NX[0] && ny<m_NX[1] && nz<m_NX[2]) {
2246                        neighbour.push_back(nz*m_NX[0]*m_NX[1]+ny*m_NX[0]+nx);
2247                        if (i0==0 && i1==0) {
2248                            // sharing front or back plane
2249                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0*nDOF1);
2250                            for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++) {
2251                                const int firstDOF=(i2==-1 ? i*nDOF0
2252                                        : i*nDOF0 + nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1));
2253                                const int firstNode=(i2==-1 ? left+(i+bottom)*m_NN[0]
2254                                        : left+(i+bottom)*m_NN[0]+m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1));
2255                                for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {
2256                                    sendShared.push_back(firstDOF+j);
2257                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2258                                    if (j>0) {
2259                                        if (i>0)
2260                                            colIndices[firstDOF+j-1-nDOF0].push_back(numShared);
2261                                        colIndices[firstDOF+j-1].push_back(numShared);
2262                                        if (i<nDOF1-1)
2263                                            colIndices[firstDOF+j-1+nDOF0].push_back(numShared);
2264                                    }
2265                                    if (i>0)
2266                                        colIndices[firstDOF+j-nDOF0].push_back(numShared);
2267                                    colIndices[firstDOF+j].push_back(numShared);
2268                                    if (i<nDOF1-1)
2269                                        colIndices[firstDOF+j+nDOF0].push_back(numShared);
2270                                    if (j<nDOF0-1) {
2271                                        if (i>0)
2272                                            colIndices[firstDOF+j+1-nDOF0].push_back(numShared);
2273                                        colIndices[firstDOF+j+1].push_back(numShared);
2274                                        if (i<nDOF1-1)
2275                                            colIndices[firstDOF+j+1+nDOF0].push_back(numShared);
2276                                    }
2277                                    m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;
2278                                }
2279                            }
2280                        } else if (i0==0 && i2==0) {
2281                            // sharing top or bottom plane
2282                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0*nDOF2);
2283                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2284                                const int firstDOF=(i1==-1 ? i*nDOF0*nDOF1
2285                                        : nDOF0*((i+1)*nDOF1-1));
2286                                const int firstNode=(i1==-1 ?
2287                                        left+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1]
2288                                        : left+m_NN[0]*((i+1+front)*m_NN[1]-1));
2289                                for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {
2290                                    sendShared.push_back(firstDOF+j);
2291                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2292                                    if (j>0) {
2293                                        if (i>0)
2294                                            colIndices[firstDOF+j-1-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2295                                        colIndices[firstDOF+j-1].push_back(numShared);
2296                                        if (i<nDOF2-1)
2297                                            colIndices[firstDOF+j-1+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2298                                    }
2299                                    if (i>0)
2300                                        colIndices[firstDOF+j-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2301                                    colIndices[firstDOF+j].push_back(numShared);
2302                                    if (i<nDOF2-1)
2303                                        colIndices[firstDOF+j+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2304                                    if (j<nDOF0-1) {
2305                                        if (i>0)
2306                                            colIndices[firstDOF+j+1-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2307                                        colIndices[firstDOF+j+1].push_back(numShared);
2308                                        if (i<nDOF2-1)
2309                                            colIndices[firstDOF+j+1+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2310                                    }
2311                                    m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;
2312                                }
2313                            }
2314                        } else if (i1==0 && i2==0) {
2315                            // sharing left or right plane
2316                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1*nDOF2);
2317                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2318                                const int firstDOF=(i0==-1 ? i*nDOF0*nDOF1
2319                                        : nDOF0*(1+i*nDOF1)-1);
2320                                const int firstNode=(i0==-1 ?
2321                                        (bottom+(i+front)*m_NN[1])*m_NN[0]
2322                                        : (bottom+1+(i+front)*m_NN[1])*m_NN[0]-1);
2323                                for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++, numShared++) {
2324                                    sendShared.push_back(firstDOF+j*nDOF0);
2325                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2326                                    if (j>0) {
2327                                        if (i>0)
2328                                            colIndices[firstDOF+(j-1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2329                                        colIndices[firstDOF+(j-1)*nDOF0].push_back(numShared);
2330                                        if (i<nDOF2-1)
2331                                            colIndices[firstDOF+(j-1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2332                                    }
2333                                    if (i>0)
2334                                        colIndices[firstDOF+j*nDOF0-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2335                                    colIndices[firstDOF+j*nDOF0].push_back(numShared);
2336                                    if (i<nDOF2-1)
2337                                        colIndices[firstDOF+j*nDOF0+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2338                                    if (j<nDOF1-1) {
2339                                        if (i>0)
2340                                            colIndices[firstDOF+(j+1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2341                                        colIndices[firstDOF+(j+1)*nDOF0].push_back(numShared);
2342                                        if (i<nDOF2-1)
2343                                            colIndices[firstDOF+(j+1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2344                                    }
2345                                    m_dofMap[firstNode+j*m_NN[0]]=numDOF+numShared;
2346                                }
2347                            }
2348                        } else if (i0==0) {
2349                            // sharing an edge in x direction
2350                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0);
2351                            const int firstDOF=(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)
2352                                               +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2353                            const int firstNode=left+(i1+1)/2*m_NN[0]*(m_NN[1]-1)
2354                                                +(i2+1)/2*m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1);
2355                            for (dim_t i=0; i<nDOF0; i++, numShared++) {
2356                                sendShared.push_back(firstDOF+i);
2357                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2358                                if (i>0)
2359                                    colIndices[firstDOF+i-1].push_back(numShared);
2360                                colIndices[firstDOF+i].push_back(numShared);
2361                                if (i<nDOF0-1)
2362                                    colIndices[firstDOF+i+1].push_back(numShared);
2363                                m_dofMap[firstNode+i]=numDOF+numShared;
2364                            }
2365                        } else if (i1==0) {
2366                            // sharing an edge in y direction
2367                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1);
2368                            const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2369                                               +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2370                            const int firstNode=bottom*m_NN[0]
2371                                                +(i0+1)/2*(m_NN[0]-1)
2372                                                +(i2+1)/2*m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1);
2373                            for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++, numShared++) {
2374                                sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0);
2375                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2376                                if (i>0)
2377                                    colIndices[firstDOF+(i-1)*nDOF0].push_back(numShared);
2378                                colIndices[firstDOF+i*nDOF0].push_back(numShared);
2379                                if (i<nDOF1-1)
2380                                    colIndices[firstDOF+(i+1)*nDOF0].push_back(numShared);
2381                                m_dofMap[firstNode+i*m_NN[0]]=numDOF+numShared;
2382                            }
2383                        } else if (i2==0) {
2384                            // sharing an edge in z direction
2385                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF2);
2386                            const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2387                                               +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1);
2388                            const int firstNode=front*m_NN[0]*m_NN[1]
2389                                                +(i0+1)/2*(m_NN[0]-1)
2390                                                +(i1+1)/2*m_NN[0]*(m_NN[1]-1);
2391                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++, numShared++) {
2392                                sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0*nDOF1);
2393                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2394                                if (i>0)
2395                                    colIndices[firstDOF+(i-1)*nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2396                                colIndices[firstDOF+i*nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2397                                if (i<nDOF2-1)
2398                                    colIndices[firstDOF+(i+1)*nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);
2399                                m_dofMap[firstNode+i*m_NN[0]*m_NN[1]]=numDOF+numShared;
2400                            }
2401                        } else {
2402                            // sharing a node
2403                            const int dof=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2404                                          +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)
2405                                          +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2406                            const int node=(i0+1)/2*(m_NN[0]-1)
2407                                           +(i1+1)/2*m_NN[0]*(m_NN[1]-1)
2408                                           +(i2+1)/2*m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1);
2409                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+1);
2410                            sendShared.push_back(dof);
2411                            recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2412                            colIndices[dof].push_back(numShared);
2413                            m_dofMap[node]=numDOF+numShared;
2414                            ++numShared;
2415                        }
2416                    }
2417                }
2418            }
2419        }
2420    
2421        // create connector
2422        Paso_SharedComponents *snd_shcomp = Paso_SharedComponents_alloc(
2423                numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &sendShared[0],
2424                &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo);
2425        Paso_SharedComponents *rcv_shcomp = Paso_SharedComponents_alloc(
2426                numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &recvShared[0],
2427                &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo);
2428        m_connector = Paso_Connector_alloc(snd_shcomp, rcv_shcomp);
2429        Paso_SharedComponents_free(snd_shcomp);
2430        Paso_SharedComponents_free(rcv_shcomp);
2431    
2432        // create main and couple blocks
2433        Paso_Pattern *mainPattern = createMainPattern();
2434        Paso_Pattern *colPattern, *rowPattern;
2435        createCouplePatterns(colIndices, numShared, &colPattern, &rowPattern);
2436    
2437        // allocate paso distribution
2438        Paso_Distribution* distribution = Paso_Distribution_alloc(m_mpiInfo,
2439                const_cast<index_t*>(&m_nodeDistribution[0]), 1, 0);
2440    
2441        // finally create the system matrix
2442        m_pattern = Paso_SystemMatrixPattern_alloc(MATRIX_FORMAT_DEFAULT,
2443                distribution, distribution, mainPattern, colPattern, rowPattern,
2444                m_connector, m_connector);
2445    
2446        Paso_Distribution_free(distribution);
2447    
2448        // useful debug output
2449        /*
2450        cout << "--- rcv_shcomp ---" << endl;
2451        cout << "numDOF=" << numDOF << ", numNeighbors=" << neighbour.size() << endl;
2452        for (size_t i=0; i<neighbour.size(); i++) {
2453            cout << "neighbor[" << i << "]=" << neighbour[i]
2454                << " offsetInShared[" << i+1 << "]=" << offsetInShared[i+1] << endl;
2455        }
2456        for (size_t i=0; i<recvShared.size(); i++) {
2457            cout << "shared[" << i << "]=" << recvShared[i] << endl;
2458        }
2459        cout << "--- snd_shcomp ---" << endl;
2460        for (size_t i=0; i<sendShared.size(); i++) {
2461            cout << "shared[" << i << "]=" << sendShared[i] << endl;
2462        }
2463        cout << "--- dofMap ---" << endl;
2464        for (size_t i=0; i<m_dofMap.size(); i++) {
2465            cout << "m_dofMap[" << i << "]=" << m_dofMap[i] << endl;
2466        }
2467        cout << "--- colIndices ---" << endl;
2468        for (size_t i=0; i<colIndices.size(); i++) {
2469            cout << "colIndices[" << i << "].size()=" << colIndices[i].size() << endl;
2470        }
2471        */
2472    
2473        /*
2474        cout << "--- main_pattern ---" << endl;
2475        cout << "M=" << mainPattern->numOutput << ", N=" << mainPattern->numInput << endl;
2476        for (size_t i=0; i<mainPattern->numOutput+1; i++) {
2477            cout << "ptr[" << i << "]=" << mainPattern->ptr[i] << endl;
2478        }
2479        for (size_t i=0; i<mainPattern->ptr[mainPattern->numOutput]; i++) {
2480            cout << "index[" << i << "]=" << mainPattern->index[i] << endl;
2481        }
2482        */
2483    
2484        /*
2485        cout << "--- colCouple_pattern ---" << endl;
2486        cout << "M=" << colPattern->numOutput << ", N=" << colPattern->numInput << endl;
2487        for (size_t i=0; i<colPattern->numOutput+1; i++) {
2488            cout << "ptr[" << i << "]=" << colPattern->ptr[i] << endl;
2489        }
2490        for (size_t i=0; i<colPattern->ptr[colPattern->numOutput]; i++) {
2491            cout << "index[" << i << "]=" << colPattern->index[i] << endl;
2492        }
2493        */
2494    
2495        /*
2496        cout << "--- rowCouple_pattern ---" << endl;
2497        cout << "M=" << rowPattern->numOutput << ", N=" << rowPattern->numInput << endl;
2498        for (size_t i=0; i<rowPattern->numOutput+1; i++) {
2499            cout << "ptr[" << i << "]=" << rowPattern->ptr[i] << endl;
2500        }
2501        for (size_t i=0; i<rowPattern->ptr[rowPattern->numOutput]; i++) {
2502            cout << "index[" << i << "]=" << rowPattern->index[i] << endl;
2503        }
2504        */
2505    
2506        Paso_Pattern_free(mainPattern);
2507        Paso_Pattern_free(colPattern);
2508        Paso_Pattern_free(rowPattern);
2509    }
2510    
2511    //private
2512    void Brick::addToMatrixAndRHS(Paso_SystemMatrix* S, escript::Data& F,
2513             const vector<double>& EM_S, const vector<double>& EM_F, bool addS,
2514             bool addF, index_t firstNode, dim_t nEq, dim_t nComp) const
2515    {
2516        IndexVector rowIndex;
2517        rowInd