/[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 3713 by caltinay, Tue Dec 6 04:43:29 2011 UTC trunk/ripley/src/Brick.cpp revision 4816 by caltinay, Fri Mar 28 06:16:02 2014 UTC
# Line 1  Line 1 
1    
2  /*******************************************************  /*****************************************************************************
3  *  *
4  * Copyright (c) 2003-2011 by University of Queensland  * Copyright (c) 2003-2014 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 2012-2013 by School of Earth Sciences
13    * Development from 2014 by Centre for Geoscience Computing (GeoComp)
14    *
15    *****************************************************************************/
16    
17  #include <ripley/Brick.h>  #include <ripley/Brick.h>
18  extern "C" {  #include <paso/SystemMatrix.h>
19  #include "paso/SystemMatrixPattern.h"  #include <esysUtils/esysFileWriter.h>
20  }  #include <ripley/DefaultAssembler3D.h>
21    #include <ripley/WaveAssembler3D.h>
22    #include <ripley/LameAssembler3D.h>
23    #include <ripley/domainhelpers.h>
24    #include <boost/scoped_array.hpp>
25    
26    #ifdef USE_NETCDF
27    #include <netcdfcpp.h>
28    #endif
29    
30  #if USE_SILO  #if USE_SILO
31  #include <silo.h>  #include <silo.h>
# Line 25  extern "C" { Line 36  extern "C" {
36    
37  #include <iomanip>  #include <iomanip>
38    
39    #include "esysUtils/EsysRandom.h"
40    #include "blocktools.h"
41    
42    
43  using namespace std;  using namespace std;
44    using esysUtils::FileWriter;
45    
46  namespace ripley {  namespace ripley {
47    
48  Brick::Brick(int n0, int n1, int n2, double l0, double l1, double l2, int d0,  int indexOfMax(int a, int b, int c) {
49               int d1, int d2) :      if (a > b) {
50      RipleyDomain(3),          if (c > a) {
51      m_gNE0(n0),              return 2;
52      m_gNE1(n1),          }
53      m_gNE2(n2),          return 0;
54      m_l0(l0),      } else if (b > c) {
55      m_l1(l1),          return 1;
56      m_l2(l2),      }
57      m_NX(d0),      return 2;
58      m_NY(d1),  }
59      m_NZ(d2)  
60    Brick::Brick(int n0, int n1, int n2, double x0, double y0, double z0,
61                 double x1, double y1, double z1, int d0, int d1, int d2,
62                 const std::vector<double>& points, const std::vector<int>& tags,
63                 const simap_t& tagnamestonums) :
64        RipleyDomain(3)
65  {  {
66        // ignore subdivision parameters for serial run
67        if (m_mpiInfo->size == 1) {
68            d0=1;
69            d1=1;
70            d2=1;
71        }
72        bool warn=false;
73    
74        std::vector<int> factors;
75        int ranks = m_mpiInfo->size;
76        int epr[3] = {n0,n1,n2};
77        int d[3] = {d0,d1,d2};
78        if (d0<=0 || d1<=0 || d2<=0) {
79            for (int i = 0; i < 3; i++) {
80                if (d[i] < 1) {
81                    d[i] = 1;
82                    continue;
83                }
84                epr[i] = -1; // can no longer be max
85                if (ranks % d[i] != 0) {
86                    throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");
87                }
88                //remove
89                ranks /= d[i];
90            }
91            factorise(factors, ranks);
92            if (factors.size() != 0) {
93                warn = true;
94            }
95        }
96        while (factors.size() > 0) {
97            int i = indexOfMax(epr[0],epr[1],epr[2]);
98            int f = factors.back();
99            factors.pop_back();
100            d[i] *= f;
101            epr[i] /= f;
102        }
103        d0 = d[0]; d1 = d[1]; d2 = d[2];
104    
105      // ensure number of subdivisions is valid and nodes can be distributed      // ensure number of subdivisions is valid and nodes can be distributed
106      // among number of ranks      // among number of ranks
107      if (m_NX*m_NY*m_NZ != m_mpiInfo->size)      if (d0*d1*d2 != m_mpiInfo->size){
108          throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");          throw RipleyException("Invalid number of spatial subdivisions");
109        }
110        if (warn) {
111            cout << "Warning: Automatic domain subdivision (d0=" << d0 << ", d1="
112                << d1 << ", d2=" << d2 << "). This may not be optimal!" << endl;
113        }
114    
115        double l0 = x1-x0;
116        double l1 = y1-y0;
117        double l2 = z1-z0;
118        m_dx[0] = l0/n0;
119        m_dx[1] = l1/n1;
120        m_dx[2] = l2/n2;
121    
122        if ((n0+1)%d0 > 0) {
123            n0=(int)round((float)(n0+1)/d0+0.5)*d0-1;
124            l0=m_dx[0]*n0;
125            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N0="
126                << n0 << ", l0=" << l0 << endl;
127        }
128        if ((n1+1)%d1 > 0) {
129            n1=(int)round((float)(n1+1)/d1+0.5)*d1-1;
130            l1=m_dx[1]*n1;
131            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N1="
132                << n1 << ", l1=" << l1 << endl;
133        }
134        if ((n2+1)%d2 > 0) {
135            n2=(int)round((float)(n2+1)/d2+0.5)*d2-1;
136            l2=m_dx[2]*n2;
137            cout << "Warning: Adjusted number of elements and length. N2="
138                << n2 << ", l2=" << l2 << endl;
139        }
140    
141        if ((d0 > 1 && (n0+1)/d0<2) || (d1 > 1 && (n1+1)/d1<2) || (d2 > 1 && (n2+1)/d2<2))
142            throw RipleyException("Too few elements for the number of ranks");
143    
144        m_gNE[0] = n0;
145        m_gNE[1] = n1;
146        m_gNE[2] = n2;
147        m_origin[0] = x0;
148        m_origin[1] = y0;
149        m_origin[2] = z0;
150        m_length[0] = l0;
151        m_length[1] = l1;
152        m_length[2] = l2;
153        m_NX[0] = d0;
154        m_NX[1] = d1;
155        m_NX[2] = d2;
156    
157        // local number of elements (including overlap)
158        m_NE[0] = m_ownNE[0] = (d0>1 ? (n0+1)/d0 : n0);
159        if (m_mpiInfo->rank%d0>0 && m_mpiInfo->rank%d0<d0-1)
160            m_NE[0]++;
161        else if (d0>1 && m_mpiInfo->rank%d0==d0-1)
162            m_ownNE[0]--;
163    
164        m_NE[1] = m_ownNE[1] = (d1>1 ? (n1+1)/d1 : n1);
165        if (m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0>0 && m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0<d1-1)
166            m_NE[1]++;
167        else if (d1>1 && m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0==d1-1)
168            m_ownNE[1]--;
169    
170        m_NE[2] = m_ownNE[2] = (d2>1 ? (n2+1)/d2 : n2);
171        if (m_mpiInfo->rank/(d0*d1)>0 && m_mpiInfo->rank/(d0*d1)<d2-1)
172            m_NE[2]++;
173        else if (d2>1 && m_mpiInfo->rank/(d0*d1)==d2-1)
174            m_ownNE[2]--;
175    
176        // local number of nodes
177        m_NN[0] = m_NE[0]+1;
178        m_NN[1] = m_NE[1]+1;
179        m_NN[2] = m_NE[2]+1;
180    
     if (n0%m_NX > 0 || n1%m_NY > 0 || n2%m_NZ > 0)  
         throw RipleyException("Number of elements must be separable into number of ranks in each dimension");  
   
     // 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;  
181      // bottom-left-front node is at (offset0,offset1,offset2) in global mesh      // bottom-left-front node is at (offset0,offset1,offset2) in global mesh
182      m_offset0 = m_NE0*(m_mpiInfo->rank%m_NX);      m_offset[0] = (n0+1)/d0*(m_mpiInfo->rank%d0);
183      m_offset1 = m_NE1*(m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX);      if (m_offset[0] > 0)
184      m_offset2 = m_NE2*(m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY));          m_offset[0]--;
185        m_offset[1] = (n1+1)/d1*(m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0);
186        if (m_offset[1] > 0)
187            m_offset[1]--;
188        m_offset[2] = (n2+1)/d2*(m_mpiInfo->rank/(d0*d1));
189        if (m_offset[2] > 0)
190            m_offset[2]--;
191    
192      populateSampleIds();      populateSampleIds();
193        createPattern();
194        
195        assembler = new DefaultAssembler3D(this, m_dx, m_NX, m_NE, m_NN);
196        for (map<string, int>::const_iterator i = tagnamestonums.begin();
197                i != tagnamestonums.end(); i++) {
198            setTagMap(i->first, i->second);
199        }
200        addPoints(tags.size(), &points[0], &tags[0]);
201  }  }
202    
203    
204  Brick::~Brick()  Brick::~Brick()
205  {  {
206        paso::SystemMatrixPattern_free(m_pattern);
207        paso::Connector_free(m_connector);
208        delete assembler;
209  }  }
210    
211  string Brick::getDescription() const  string Brick::getDescription() const
# Line 77  string Brick::getDescription() const Line 215  string Brick::getDescription() const
215    
216  bool Brick::operator==(const AbstractDomain& other) const  bool Brick::operator==(const AbstractDomain& other) const
217  {  {
218      if (dynamic_cast<const Brick*>(&other))      const Brick* o=dynamic_cast<const Brick*>(&other);
219          return this==&other;      if (o) {
220            return (RipleyDomain::operator==(other) &&
221                    m_gNE[0]==o->m_gNE[0] && m_gNE[1]==o->m_gNE[1] && m_gNE[2]==o->m_gNE[2]
222                    && m_origin[0]==o->m_origin[0] && m_origin[1]==o->m_origin[1] && m_origin[2]==o->m_origin[2]
223                    && m_length[0]==o->m_length[0] && m_length[1]==o->m_length[1] && m_length[2]==o->m_length[2]
224                    && m_NX[0]==o->m_NX[0] && m_NX[1]==o->m_NX[1] && m_NX[2]==o->m_NX[2]);
225        }
226    
227      return false;      return false;
228  }  }
229    
230    void Brick::readNcGrid(escript::Data& out, string filename, string varname,
231                const ReaderParameters& params) const
232    {
233    #ifdef USE_NETCDF
234        // check destination function space
235        int myN0, myN1, myN2;
236        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
237            myN0 = m_NN[0];
238            myN1 = m_NN[1];
239            myN2 = m_NN[2];
240        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
241                    out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
242            myN0 = m_NE[0];
243            myN1 = m_NE[1];
244            myN2 = m_NE[2];
245        } else
246            throw RipleyException("readNcGrid(): invalid function space for output data object");
247    
248        if (params.first.size() != 3)
249            throw RipleyException("readNcGrid(): argument 'first' must have 3 entries");
250    
251        if (params.numValues.size() != 3)
252            throw RipleyException("readNcGrid(): argument 'numValues' must have 3 entries");
253    
254        if (params.multiplier.size() != 3)
255            throw RipleyException("readNcGrid(): argument 'multiplier' must have 3 entries");
256        for (size_t i=0; i<params.multiplier.size(); i++)
257            if (params.multiplier[i]<1)
258                throw RipleyException("readNcGrid(): all multipliers must be positive");
259    
260        // check file existence and size
261        NcFile f(filename.c_str(), NcFile::ReadOnly);
262        if (!f.is_valid())
263            throw RipleyException("readNcGrid(): cannot open file");
264    
265        NcVar* var = f.get_var(varname.c_str());
266        if (!var)
267            throw RipleyException("readNcGrid(): invalid variable name");
268    
269        // TODO: rank>0 data support
270        const int numComp = out.getDataPointSize();
271        if (numComp > 1)
272            throw RipleyException("readNcGrid(): only scalar data supported");
273    
274        const int dims = var->num_dims();
275        boost::scoped_array<long> edges(var->edges());
276    
277        // is this a slice of the data object (dims!=3)?
278        // note the expected ordering of edges (as in numpy: z,y,x)
279        if ( (dims==3 && (params.numValues[2] > edges[0] ||
280                          params.numValues[1] > edges[1] ||
281                          params.numValues[0] > edges[2]))
282                || (dims==2 && params.numValues[2]>1)
283                || (dims==1 && (params.numValues[2]>1 || params.numValues[1]>1)) ) {
284            throw RipleyException("readNcGrid(): not enough data in file");
285        }
286    
287        // check if this rank contributes anything
288        if (params.first[0] >= m_offset[0]+myN0 ||
289                params.first[0]+params.numValues[0]*params.multiplier[0] <= m_offset[0] ||
290                params.first[1] >= m_offset[1]+myN1 ||
291                params.first[1]+params.numValues[1]*params.multiplier[1] <= m_offset[1] ||
292                params.first[2] >= m_offset[2]+myN2 ||
293                params.first[2]+params.numValues[2]*params.multiplier[2] <= m_offset[2]) {
294            return;
295        }
296    
297        // now determine how much this rank has to write
298    
299        // first coordinates in data object to write to
300        const int first0 = max(0, params.first[0]-m_offset[0]);
301        const int first1 = max(0, params.first[1]-m_offset[1]);
302        const int first2 = max(0, params.first[2]-m_offset[2]);
303        // indices to first value in file (not accounting for reverse yet)
304        int idx0 = max(0, m_offset[0]-params.first[0]);
305        int idx1 = max(0, m_offset[1]-params.first[1]);
306        int idx2 = max(0, m_offset[2]-params.first[2]);
307        // number of values to read
308        const int num0 = min(params.numValues[0]-idx0, myN0-first0);
309        const int num1 = min(params.numValues[1]-idx1, myN1-first1);
310        const int num2 = min(params.numValues[2]-idx2, myN2-first2);
311    
312        // make sure we read the right block if going backwards through file
313        if (params.reverse[0])
314            idx0 = edges[dims-1]-num0-idx0;
315        if (dims>1 && params.reverse[1])
316            idx1 = edges[dims-2]-num1-idx1;
317        if (dims>2 && params.reverse[2])
318            idx2 = edges[dims-3]-num2-idx2;
319    
320    
321        vector<double> values(num0*num1*num2);
322        if (dims==3) {
323            var->set_cur(idx2, idx1, idx0);
324            var->get(&values[0], num2, num1, num0);
325        } else if (dims==2) {
326            var->set_cur(idx1, idx0);
327            var->get(&values[0], num1, num0);
328        } else {
329            var->set_cur(idx0);
330            var->get(&values[0], num0);
331        }
332    
333        const int dpp = out.getNumDataPointsPerSample();
334        out.requireWrite();
335    
336        // helpers for reversing
337        const int x0 = (params.reverse[0] ? num0-1 : 0);
338        const int x_mult = (params.reverse[0] ? -1 : 1);
339        const int y0 = (params.reverse[1] ? num1-1 : 0);
340        const int y_mult = (params.reverse[1] ? -1 : 1);
341        const int z0 = (params.reverse[2] ? num2-1 : 0);
342        const int z_mult = (params.reverse[2] ? -1 : 1);
343    
344        for (index_t z=0; z<num2; z++) {
345            for (index_t y=0; y<num1; y++) {
346    #pragma omp parallel for
347                for (index_t x=0; x<num0; x++) {
348                    const int baseIndex = first0+x*params.multiplier[0]
349                                         +(first1+y*params.multiplier[1])*myN0
350                                         +(first2+z*params.multiplier[2])*myN0*myN1;
351                    const int srcIndex=(z0+z_mult*z)*num1*num0
352                                      +(y0+y_mult*y)*num0
353                                      +(x0+x_mult*x);
354                    if (!isnan(values[srcIndex])) {
355                        for (index_t m2=0; m2<params.multiplier[2]; m2++) {
356                            for (index_t m1=0; m1<params.multiplier[1]; m1++) {
357                                for (index_t m0=0; m0<params.multiplier[0]; m0++) {
358                                    const int dataIndex = baseIndex+m0
359                                                   +m1*myN0
360                                                   +m2*myN0*myN1;
361                                    double* dest = out.getSampleDataRW(dataIndex);
362                                    for (index_t q=0; q<dpp; q++) {
363                                        *dest++ = values[srcIndex];
364                                    }
365                                }
366                            }
367                        }
368                    }
369                }
370            }
371        }
372    #else
373        throw RipleyException("readNcGrid(): not compiled with netCDF support");
374    #endif
375    }
376    
377    #ifdef USE_BOOSTIO
378    void Brick::readBinaryGridFromZipped(escript::Data& out, string filename,
379                               const ReaderParameters& params) const
380    {
381        // the mapping is not universally correct but should work on our
382        // supported platforms
383        switch (params.dataType) {
384            case DATATYPE_INT32:
385                readBinaryGridZippedImpl<int>(out, filename, params);
386                break;
387            case DATATYPE_FLOAT32:
388                readBinaryGridZippedImpl<float>(out, filename, params);
389                break;
390            case DATATYPE_FLOAT64:
391                readBinaryGridZippedImpl<double>(out, filename, params);
392                break;
393            default:
394                throw RipleyException("readBinaryGrid(): invalid or unsupported datatype");
395        }
396    }
397    #endif
398    
399    void Brick::readBinaryGrid(escript::Data& out, string filename,
400                               const ReaderParameters& params) const
401    {
402        // the mapping is not universally correct but should work on our
403        // supported platforms
404        switch (params.dataType) {
405            case DATATYPE_INT32:
406                readBinaryGridImpl<int>(out, filename, params);
407                break;
408            case DATATYPE_FLOAT32:
409                readBinaryGridImpl<float>(out, filename, params);
410                break;
411            case DATATYPE_FLOAT64:
412                readBinaryGridImpl<double>(out, filename, params);
413                break;
414            default:
415                throw RipleyException("readBinaryGrid(): invalid or unsupported datatype");
416        }
417    }
418    
419    template<typename ValueType>
420    void Brick::readBinaryGridImpl(escript::Data& out, const string& filename,
421                                   const ReaderParameters& params) const
422    {
423        // check destination function space
424        int myN0, myN1, myN2;
425        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
426            myN0 = m_NN[0];
427            myN1 = m_NN[1];
428            myN2 = m_NN[2];
429        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
430                    out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
431            myN0 = m_NE[0];
432            myN1 = m_NE[1];
433            myN2 = m_NE[2];
434        } else
435            throw RipleyException("readBinaryGrid(): invalid function space for output data object");
436    
437        if (params.first.size() != 3)
438            throw RipleyException("readBinaryGrid(): argument 'first' must have 3 entries");
439    
440        if (params.numValues.size() != 3)
441            throw RipleyException("readBinaryGrid(): argument 'numValues' must have 3 entries");
442    
443        if (params.multiplier.size() != 3)
444            throw RipleyException("readBinaryGrid(): argument 'multiplier' must have 3 entries");
445        for (size_t i=0; i<params.multiplier.size(); i++)
446            if (params.multiplier[i]<1)
447                throw RipleyException("readBinaryGrid(): all multipliers must be positive");
448    
449        // check file existence and size
450        ifstream f(filename.c_str(), ifstream::binary);
451        if (f.fail()) {
452            throw RipleyException("readBinaryGrid(): cannot open file");
453        }
454        f.seekg(0, ios::end);
455        const int numComp = out.getDataPointSize();
456        const int filesize = f.tellg();
457        const int reqsize = params.numValues[0]*params.numValues[1]*params.numValues[2]*numComp*sizeof(ValueType);
458        if (filesize < reqsize) {
459            f.close();
460            throw RipleyException("readBinaryGrid(): not enough data in file");
461        }
462    
463        // check if this rank contributes anything
464        if (params.first[0] >= m_offset[0]+myN0 ||
465                params.first[0]+params.numValues[0]*params.multiplier[0] <= m_offset[0] ||
466                params.first[1] >= m_offset[1]+myN1 ||
467                params.first[1]+params.numValues[1]*params.multiplier[1] <= m_offset[1] ||
468                params.first[2] >= m_offset[2]+myN2 ||
469                params.first[2]+params.numValues[2]*params.multiplier[2] <= m_offset[2]) {
470            f.close();
471            return;
472        }
473    
474        // now determine how much this rank has to write
475    
476        // first coordinates in data object to write to
477        const int first0 = max(0, params.first[0]-m_offset[0]);
478        const int first1 = max(0, params.first[1]-m_offset[1]);
479        const int first2 = max(0, params.first[2]-m_offset[2]);
480        // indices to first value in file
481        const int idx0 = max(0, m_offset[0]-params.first[0]);
482        const int idx1 = max(0, m_offset[1]-params.first[1]);
483        const int idx2 = max(0, m_offset[2]-params.first[2]);
484        // number of values to read
485        const int num0 = min(params.numValues[0]-idx0, myN0-first0);
486        const int num1 = min(params.numValues[1]-idx1, myN1-first1);
487        const int num2 = min(params.numValues[2]-idx2, myN2-first2);
488    
489        out.requireWrite();
490        vector<ValueType> values(num0*numComp);
491        const int dpp = out.getNumDataPointsPerSample();
492    
493        for (int z=0; z<num2; z++) {
494            for (int y=0; y<num1; y++) {
495                const int fileofs = numComp*(idx0+(idx1+y)*params.numValues[0]
496                                 +(idx2+z)*params.numValues[0]*params.numValues[1]);
497                f.seekg(fileofs*sizeof(ValueType));
498                f.read((char*)&values[0], num0*numComp*sizeof(ValueType));
499    
500                for (int x=0; x<num0; x++) {
501                    const int baseIndex = first0+x*params.multiplier[0]
502                                         +(first1+y*params.multiplier[1])*myN0
503                                         +(first2+z*params.multiplier[2])*myN0*myN1;
504                    for (int m2=0; m2<params.multiplier[2]; m2++) {
505                        for (int m1=0; m1<params.multiplier[1]; m1++) {
506                            for (int m0=0; m0<params.multiplier[0]; m0++) {
507                                const int dataIndex = baseIndex+m0
508                                               +m1*myN0
509                                               +m2*myN0*myN1;
510                                double* dest = out.getSampleDataRW(dataIndex);
511                                for (int c=0; c<numComp; c++) {
512                                    ValueType val = values[x*numComp+c];
513    
514                                    if (params.byteOrder != BYTEORDER_NATIVE) {
515                                        char* cval = reinterpret_cast<char*>(&val);
516                                        // this will alter val!!
517                                        byte_swap32(cval);
518                                    }
519                                    if (!std::isnan(val)) {
520                                        for (int q=0; q<dpp; q++) {
521                                            *dest++ = static_cast<double>(val);
522                                        }
523                                    }
524                                }
525                            }
526                        }
527                    }
528                }
529            }
530        }
531    
532        f.close();
533    }
534    
535    #ifdef USE_BOOSTIO
536    template<typename ValueType>
537    void Brick::readBinaryGridZippedImpl(escript::Data& out, const string& filename,
538                                   const ReaderParameters& params) const
539    {
540        // check destination function space
541        int myN0, myN1, myN2;
542        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
543            myN0 = m_NN[0];
544            myN1 = m_NN[1];
545            myN2 = m_NN[2];
546        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
547                    out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
548            myN0 = m_NE[0];
549            myN1 = m_NE[1];
550            myN2 = m_NE[2];
551        } else
552            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): invalid function space for output data object");
553    
554        if (params.first.size() != 3)
555            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): argument 'first' must have 3 entries");
556    
557        if (params.numValues.size() != 3)
558            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): argument 'numValues' must have 3 entries");
559    
560        if (params.multiplier.size() != 3)
561            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): argument 'multiplier' must have 3 entries");
562        for (size_t i=0; i<params.multiplier.size(); i++)
563            if (params.multiplier[i]<1)
564                throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): all multipliers must be positive");
565    
566        // check file existence and size
567        ifstream f(filename.c_str(), ifstream::binary);
568        if (f.fail()) {
569            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): cannot open file");
570        }
571        f.seekg(0, ios::end);
572        const int numComp = out.getDataPointSize();
573        int filesize = f.tellg();
574        f.seekg(0, ios::beg);
575        std::vector<char> compressed(filesize);
576        f.read((char*)&compressed[0], filesize);
577        f.close();
578        std::vector<char> decompressed = unzip(compressed);
579        filesize = decompressed.size();
580        const int reqsize = params.numValues[0]*params.numValues[1]*params.numValues[2]*numComp*sizeof(ValueType);
581        if (filesize < reqsize) {
582            throw RipleyException("readBinaryGridFromZipped(): not enough data in file");
583        }
584    
585        // check if this rank contributes anything
586        if (params.first[0] >= m_offset[0]+myN0 ||
587                params.first[0]+params.numValues[0]*params.multiplier[0] <= m_offset[0] ||
588                params.first[1] >= m_offset[1]+myN1 ||
589                params.first[1]+params.numValues[1]*params.multiplier[1] <= m_offset[1] ||
590                params.first[2] >= m_offset[2]+myN2 ||
591                params.first[2]+params.numValues[2]*params.multiplier[2] <= m_offset[2]) {
592            return;
593        }
594    
595        // now determine how much this rank has to write
596    
597        // first coordinates in data object to write to
598        const int first0 = max(0, params.first[0]-m_offset[0]);
599        const int first1 = max(0, params.first[1]-m_offset[1]);
600        const int first2 = max(0, params.first[2]-m_offset[2]);
601        // indices to first value in file
602        const int idx0 = max(0, m_offset[0]-params.first[0]);
603        const int idx1 = max(0, m_offset[1]-params.first[1]);
604        const int idx2 = max(0, m_offset[2]-params.first[2]);
605        // number of values to read
606        const int num0 = min(params.numValues[0]-idx0, myN0-first0);
607        const int num1 = min(params.numValues[1]-idx1, myN1-first1);
608        const int num2 = min(params.numValues[2]-idx2, myN2-first2);
609    
610        out.requireWrite();
611        vector<ValueType> values(num0*numComp);
612        const int dpp = out.getNumDataPointsPerSample();
613    
614        for (int z=0; z<num2; z++) {
615            for (int y=0; y<num1; y++) {
616                const int fileofs = numComp*(idx0+(idx1+y)*params.numValues[0]
617                                 +(idx2+z)*params.numValues[0]*params.numValues[1]);
618                memcpy((char*)&values[0], (char*)&decompressed[fileofs*sizeof(ValueType)], num0*numComp*sizeof(ValueType));
619                
620                for (int x=0; x<num0; x++) {
621                    const int baseIndex = first0+x*params.multiplier[0]
622                                         +(first1+y*params.multiplier[1])*myN0
623                                         +(first2+z*params.multiplier[2])*myN0*myN1;
624                    for (int m2=0; m2<params.multiplier[2]; m2++) {
625                        for (int m1=0; m1<params.multiplier[1]; m1++) {
626                            for (int m0=0; m0<params.multiplier[0]; m0++) {
627                                const int dataIndex = baseIndex+m0
628                                               +m1*myN0
629                                               +m2*myN0*myN1;
630                                double* dest = out.getSampleDataRW(dataIndex);
631                                for (int c=0; c<numComp; c++) {
632                                    ValueType val = values[x*numComp+c];
633    
634                                    if (params.byteOrder != BYTEORDER_NATIVE) {
635                                        char* cval = reinterpret_cast<char*>(&val);
636                                        // this will alter val!!
637                                        byte_swap32(cval);
638                                    }
639                                    if (!std::isnan(val)) {
640                                        for (int q=0; q<dpp; q++) {
641                                            *dest++ = static_cast<double>(val);
642                                        }
643                                    }
644                                }
645                            }
646                        }
647                    }
648                }
649            }
650        }
651    }
652    #endif
653    
654    void Brick::writeBinaryGrid(const escript::Data& in, string filename,
655                                int byteOrder, int dataType) const
656    {
657        // the mapping is not universally correct but should work on our
658        // supported platforms
659        switch (dataType) {
660            case DATATYPE_INT32:
661                writeBinaryGridImpl<int>(in, filename, byteOrder);
662                break;
663            case DATATYPE_FLOAT32:
664                writeBinaryGridImpl<float>(in, filename, byteOrder);
665                break;
666            case DATATYPE_FLOAT64:
667                writeBinaryGridImpl<double>(in, filename, byteOrder);
668                break;
669            default:
670                throw RipleyException("writeBinaryGrid(): invalid or unsupported datatype");
671        }
672    }
673    
674    template<typename ValueType>
675    void Brick::writeBinaryGridImpl(const escript::Data& in,
676                                    const string& filename, int byteOrder) const
677    {
678        // check function space and determine number of points
679        int myN0, myN1, myN2;
680        int totalN0, totalN1, totalN2;
681        if (in.getFunctionSpace().getTypeCode() == Nodes) {
682            myN0 = m_NN[0];
683            myN1 = m_NN[1];
684            myN2 = m_NN[2];
685            totalN0 = m_gNE[0]+1;
686            totalN1 = m_gNE[1]+1;
687            totalN2 = m_gNE[2]+1;
688        } else if (in.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements ||
689                    in.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
690            myN0 = m_NE[0];
691            myN1 = m_NE[1];
692            myN2 = m_NE[2];
693            totalN0 = m_gNE[0];
694            totalN1 = m_gNE[1];
695            totalN2 = m_gNE[2];
696        } else
697            throw RipleyException("writeBinaryGrid(): invalid function space of data object");
698    
699        const int numComp = in.getDataPointSize();
700        const int dpp = in.getNumDataPointsPerSample();
701        const int fileSize = sizeof(ValueType)*numComp*dpp*totalN0*totalN1*totalN2;
702    
703        if (numComp > 1 || dpp > 1)
704            throw RipleyException("writeBinaryGrid(): only scalar, single-value data supported");
705    
706        // from here on we know that each sample consists of one value
707        FileWriter fw;
708        fw.openFile(filename, fileSize);
709        MPIBarrier();
710    
711        for (index_t z=0; z<myN2; z++) {
712            for (index_t y=0; y<myN1; y++) {
713                const int fileofs = (m_offset[0]+(m_offset[1]+y)*totalN0
714                                    +(m_offset[2]+z)*totalN0*totalN1)*sizeof(ValueType);
715                ostringstream oss;
716    
717                for (index_t x=0; x<myN0; x++) {
718                    const double* sample = in.getSampleDataRO(z*myN0*myN1+y*myN0+x);
719                    ValueType fvalue = static_cast<ValueType>(*sample);
720                    if (byteOrder == BYTEORDER_NATIVE) {
721                        oss.write((char*)&fvalue, sizeof(fvalue));
722                    } else {
723                        char* value = reinterpret_cast<char*>(&fvalue);
724                        oss.write(byte_swap32(value), sizeof(fvalue));
725                    }
726                }
727                fw.writeAt(oss, fileofs);
728            }
729        }
730        fw.close();
731    }
732    
733  void Brick::dump(const string& fileName) const  void Brick::dump(const string& fileName) const
734  {  {
735  #if USE_SILO  #if USE_SILO
# Line 91  void Brick::dump(const string& fileName) Line 738  void Brick::dump(const string& fileName)
738          fn+=".silo";          fn+=".silo";
739      }      }
740    
     const int NUM_SILO_FILES = 1;  
     const char* blockDirFmt = "/block%04d";  
741      int driver=DB_HDF5;          int driver=DB_HDF5;    
742      string siloPath;      string siloPath;
743      DBfile* dbfile = NULL;      DBfile* dbfile = NULL;
744    
745  #ifdef ESYS_MPI  #ifdef ESYS_MPI
746      PMPIO_baton_t* baton = NULL;      PMPIO_baton_t* baton = NULL;
747        const int NUM_SILO_FILES = 1;
748        const char* blockDirFmt = "/block%04d";
749  #endif  #endif
750    
751      if (m_mpiInfo->size > 1) {      if (m_mpiInfo->size > 1) {
# Line 143  void Brick::dump(const string& fileName) Line 790  void Brick::dump(const string& fileName)
790      }      }
791      */      */
792    
793      boost::scoped_ptr<double> x(new double[m_N0]);      boost::scoped_ptr<double> x(new double[m_NN[0]]);
794      boost::scoped_ptr<double> y(new double[m_N1]);      boost::scoped_ptr<double> y(new double[m_NN[1]]);
795      boost::scoped_ptr<double> z(new double[m_N2]);      boost::scoped_ptr<double> z(new double[m_NN[2]]);
796      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);  
797  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
798      {      {
799  #pragma omp for  #pragma omp for
800          for (dim_t i0 = 0; i0 < m_N0; i0++) {          for (dim_t i0 = 0; i0 < m_NN[0]; i0++) {
801              coords[0][i0]=xdx.first+i0*xdx.second;              coords[0][i0]=getLocalCoordinate(i0, 0);
802          }          }
803  #pragma omp for  #pragma omp for
804          for (dim_t i1 = 0; i1 < m_N1; i1++) {          for (dim_t i1 = 0; i1 < m_NN[1]; i1++) {
805              coords[1][i1]=ydy.first+i1*ydy.second;              coords[1][i1]=getLocalCoordinate(i1, 1);
806          }          }
807  #pragma omp for  #pragma omp for
808          for (dim_t i2 = 0; i2 < m_N2; i2++) {          for (dim_t i2 = 0; i2 < m_NN[2]; i2++) {
809              coords[2][i2]=zdz.first+i2*zdz.second;              coords[2][i2]=getLocalCoordinate(i2, 2);
810          }          }
811      }      }
812      IndexVector dims = getNumNodesPerDim();      int* dims = const_cast<int*>(getNumNodesPerDim());
813      DBPutQuadmesh(dbfile, "mesh", NULL, coords, &dims[0], 3, DB_DOUBLE,  
814        // write mesh
815        DBPutQuadmesh(dbfile, "mesh", NULL, coords, dims, 3, DB_DOUBLE,
816              DB_COLLINEAR, NULL);              DB_COLLINEAR, NULL);
817    
818      DBPutQuadvar1(dbfile, "nodeId", "mesh", (void*)&m_nodeId[0], &dims[0], 3,      // write node ids
819        DBPutQuadvar1(dbfile, "nodeId", "mesh", (void*)&m_nodeId[0], dims, 3,
820              NULL, 0, DB_INT, DB_NODECENT, NULL);              NULL, 0, DB_INT, DB_NODECENT, NULL);
821    
822      // write element ids      // write element ids
823      dims = getNumElementsPerDim();      dims = const_cast<int*>(getNumElementsPerDim());
824      DBPutQuadvar1(dbfile, "elementId", "mesh", (void*)&m_elementId[0],      DBPutQuadvar1(dbfile, "elementId", "mesh", (void*)&m_elementId[0],
825              &dims[0], 3, NULL, 0, DB_INT, DB_ZONECENT, NULL);              dims, 3, NULL, 0, DB_INT, DB_ZONECENT, NULL);
826    
827      // rank 0 writes multimesh and multivar      // rank 0 writes multimesh and multivar
828      if (m_mpiInfo->rank == 0) {      if (m_mpiInfo->rank == 0) {
# Line 224  void Brick::dump(const string& fileName) Line 871  void Brick::dump(const string& fileName)
871      }      }
872    
873  #else // USE_SILO  #else // USE_SILO
874      throw RipleyException("dump(): no Silo support");      throw RipleyException("dump: no Silo support");
875  #endif  #endif
876  }  }
877    
# Line 232  const int* Brick::borrowSampleReferenceI Line 879  const int* Brick::borrowSampleReferenceI
879  {  {
880      switch (fsType) {      switch (fsType) {
881          case Nodes:          case Nodes:
882            case ReducedNodes: //FIXME: reduced
883              return &m_nodeId[0];              return &m_nodeId[0];
884            case DegreesOfFreedom:
885            case ReducedDegreesOfFreedom: //FIXME: reduced
886                return &m_dofId[0];
887          case Elements:          case Elements:
888            case ReducedElements:
889              return &m_elementId[0];              return &m_elementId[0];
890          case FaceElements:          case FaceElements:
891            case ReducedFaceElements:
892              return &m_faceId[0];              return &m_faceId[0];
893            case Points:
894                return &m_diracPointNodeIDs[0];
895          default:          default:
896              break;              break;
897      }      }
898    
899      stringstream msg;      stringstream msg;
900      msg << "borrowSampleReferenceIDs() not implemented for function space type "      msg << "borrowSampleReferenceIDs: invalid function space type "<<fsType;
         << fsType;  
901      throw RipleyException(msg.str());      throw RipleyException(msg.str());
902  }  }
903    
904  bool Brick::ownSample(int fsCode, index_t id) const  bool Brick::ownSample(int fsType, index_t id) const
905  {  {
906  #ifdef ESYS_MPI      if (getMPISize()==1)
907      if (fsCode == Nodes) {          return true;
908          const index_t myFirst=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank];  
909          const index_t myLast=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+1]-1;      switch (fsType) {
910          return (m_nodeId[id]>=myFirst && m_nodeId[id]<=myLast);          case Nodes:
911      } else          case ReducedNodes: //FIXME: reduced
912          throw RipleyException("ownSample() only implemented for Nodes");              return (m_dofMap[id] < getNumDOF());
913  #else          case DegreesOfFreedom:
914      return true;          case ReducedDegreesOfFreedom:
915  #endif              return true;
916            case Elements:
917            case ReducedElements:
918                {
919                    // check ownership of element's _last_ node
920                    const index_t x=id%m_NE[0] + 1;
921                    const index_t y=id%(m_NE[0]*m_NE[1])/m_NE[0] + 1;
922                    const index_t z=id/(m_NE[0]*m_NE[1]) + 1;
923                    return (m_dofMap[x + m_NN[0]*y + m_NN[0]*m_NN[1]*z] < getNumDOF());
924                }
925            case FaceElements:
926            case ReducedFaceElements:
927                {
928                    // check ownership of face element's last node
929                    dim_t n=0;
930                    for (size_t i=0; i<6; i++) {
931                        n+=m_faceCount[i];
932                        if (id<n) {
933                            const index_t j=id-n+m_faceCount[i];
934                            if (i>=4) { // front or back
935                                const index_t first=(i==4 ? 0 : m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1));
936                                return (m_dofMap[first+j%m_NE[0]+1+(j/m_NE[0]+1)*m_NN[0]] < getNumDOF());
937                            } else if (i>=2) { // bottom or top
938                                const index_t first=(i==2 ? 0 : m_NN[0]*(m_NN[1]-1));
939                                return (m_dofMap[first+j%m_NE[0]+1+(j/m_NE[0]+1)*m_NN[0]*m_NN[1]] < getNumDOF());
940                            } else { // left or right
941                                const index_t first=(i==0 ? 0 : m_NN[0]-1);
942                                return (m_dofMap[first+(j%m_NE[1]+1)*m_NN[0]+(j/m_NE[1]+1)*m_NN[0]*m_NN[1]] < getNumDOF());
943                            }
944                        }
945                    }
946                    return false;
947                }
948            default:
949                break;
950        }
951    
952        stringstream msg;
953        msg << "ownSample: invalid function space type " << fsType;
954        throw RipleyException(msg.str());
955  }  }
956    
957  void Brick::setToGradient(escript::Data& out, const escript::Data& cIn) const  void Brick::setToNormal(escript::Data& out) const
958  {  {
959      escript::Data& in = *const_cast<escript::Data*>(&cIn);      if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
960      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();          out.requireWrite();
961      const double h0 = m_l0/m_gNE0;  #pragma omp parallel
962      const double h1 = m_l1/m_gNE1;          {
963      const double h2 = m_l1/m_gNE2;              if (m_faceOffset[0] > -1) {
964      if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {  #pragma omp for nowait
965          /* GENERATOR SNIP_GRAD_ELEMENTS TOP */                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
966          const double tmp0_22 = -0.044658198738520451079/h1;                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
967          const double tmp0_16 = 0.16666666666666666667/h0;                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
968          const double tmp0_33 = -0.62200846792814621559/h1;                          // set vector at four quadrature points
969          const double tmp0_0 = -0.62200846792814621559/h0;                          *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
970          const double tmp0_21 = -0.16666666666666666667/h1;                          *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
971          const double tmp0_17 = 0.62200846792814621559/h0;                          *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
972          const double tmp0_52 = -0.044658198738520451079/h2;                          *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o = 0.;
973          const double tmp0_1 = -0.16666666666666666667/h0;                      }
974          const double tmp0_20 = -0.62200846792814621559/h1;                  }
975          const double tmp0_14 = -0.044658198738520451079/h0;              }
976          const double tmp0_53 = -0.62200846792814621559/h2;  
977          const double tmp0_49 = 0.16666666666666666667/h2;              if (m_faceOffset[1] > -1) {
978          const double tmp0_2 = 0.16666666666666666667/h0;  #pragma omp for nowait
979          const double tmp0_27 = -0.044658198738520451079/h1;                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
980          const double tmp0_15 = -0.16666666666666666667/h0;                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
981          const double tmp0_50 = -0.16666666666666666667/h2;                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
982          const double tmp0_48 = 0.62200846792814621559/h2;                          // set vector at four quadrature points
983          const double tmp0_3 = 0.044658198738520451079/h0;                          *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
984          const double tmp0_26 = -0.16666666666666666667/h1;                          *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
985          const double tmp0_12 = -0.62200846792814621559/h0;                          *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
986          const double tmp0_51 = 0.044658198738520451079/h2;                          *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o = 0.;
987          const double tmp0_25 = 0.62200846792814621559/h1;                      }
988          const double tmp0_13 = 0.16666666666666666667/h0;                  }
989          const double tmp0_56 = 0.16666666666666666667/h2;              }
990          const double tmp0_24 = 0.16666666666666666667/h1;  
991          const double tmp0_10 = 0.62200846792814621559/h0;              if (m_faceOffset[2] > -1) {
992          const double tmp0_57 = 0.62200846792814621559/h2;  #pragma omp for nowait
993          const double tmp0_11 = -0.16666666666666666667/h0;                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
994          const double tmp0_54 = -0.044658198738520451079/h2;                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
995          const double tmp0_38 = 0.16666666666666666667/h1;                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
996          const double tmp0_34 = -0.044658198738520451079/h1;                          // set vector at four quadrature points
997          const double tmp0_42 = 0.16666666666666666667/h2;                          *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
998          const double tmp0_35 = -0.16666666666666666667/h1;                          *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
999          const double tmp0_36 = -0.62200846792814621559/h1;                          *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
1000          const double tmp0_41 = 0.62200846792814621559/h2;                          *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o = 0.;
1001          const double tmp0_8 = 0.044658198738520451079/h0;                      }
1002          const double tmp0_37 = 0.62200846792814621559/h1;                  }
1003          const double tmp0_29 = 0.16666666666666666667/h1;              }
1004          const double tmp0_40 = -0.62200846792814621559/h2;  
1005          const double tmp0_9 = 0.16666666666666666667/h0;              if (m_faceOffset[3] > -1) {
1006          const double tmp0_30 = 0.62200846792814621559/h1;  #pragma omp for nowait
1007          const double tmp0_28 = -0.16666666666666666667/h1;                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1008          const double tmp0_43 = 0.044658198738520451079/h2;                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1009          const double tmp0_32 = 0.16666666666666666667/h1;                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1010          const double tmp0_31 = 0.044658198738520451079/h1;                          // set vector at four quadrature points
1011          const double tmp0_39 = 0.044658198738520451079/h1;                          *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
1012          const double tmp0_58 = -0.62200846792814621559/h2;                          *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
1013          const double tmp0_55 = 0.044658198738520451079/h2;                          *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
1014          const double tmp0_18 = -0.62200846792814621559/h0;                          *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o = 0.;
1015          const double tmp0_45 = -0.16666666666666666667/h2;                      }
1016          const double tmp0_59 = -0.16666666666666666667/h2;                  }
1017          const double tmp0_4 = -0.044658198738520451079/h0;              }
1018          const double tmp0_19 = 0.044658198738520451079/h0;  
1019          const double tmp0_44 = -0.044658198738520451079/h2;              if (m_faceOffset[4] > -1) {
1020          const double tmp0_5 = 0.62200846792814621559/h0;  #pragma omp for nowait
1021          const double tmp0_47 = 0.16666666666666666667/h2;                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1022          const double tmp0_6 = -0.16666666666666666667/h0;                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1023          const double tmp0_23 = 0.044658198738520451079/h1;                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1024          const double tmp0_46 = -0.16666666666666666667/h2;                          // set vector at four quadrature points
1025          const double tmp0_7 = -0.044658198738520451079/h0;                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
1026  #pragma omp parallel for                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
1027          for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
1028              for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o = -1.;
1029                  for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      }
1030                      const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));                  }
1031                      const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              }
1032                      const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));  
1033                      const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));              if (m_faceOffset[5] > -1) {
1034                      const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  #pragma omp for nowait
1035                      const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1036                      const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1037                      const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1038                      double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));                          // set vector at four quadrature points
1039                      for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
1040                          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++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
1041                          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++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
1042                          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++ = 0.; *o++ = 0.; *o = 1.;
1043                          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]);                      }
1044                          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;                  }
1045                          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;              }
1046                          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;          } // end of parallel section
                         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_4 = -0.25/h2;  
         const double tmp0_1 = 0.25/h0;  
         const double tmp0_5 = 0.25/h2;  
         const double tmp0_2 = -0.25/h1;  
         const double tmp0_3 = 0.25/h1;  
 #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 */  
         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 parallel for  
             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 parallel for  
             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 parallel for  
             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 parallel for  
             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 parallel for  
             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 parallel for  
             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 */  
         /* GENERATOR SNIP_GRAD_FACES BOTTOM */  
1047      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
1048          /* GENERATOR SNIP_GRAD_REDUCED_FACES TOP */          out.requireWrite();
1049          if (m_faceOffset[0] > -1) {  #pragma omp parallel
1050              const double tmp0_0 = -0.25/h0;          {
1051              const double tmp0_4 = -0.5/h2;              if (m_faceOffset[0] > -1) {
1052              const double tmp0_1 = 0.25/h0;  #pragma omp for nowait
1053              const double tmp0_5 = 0.5/h2;                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1054              const double tmp0_2 = -0.5/h1;                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1055              const double tmp0_3 = 0.5/h1;                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1056  #pragma omp parallel for                          *o++ = -1.;
1057              for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                          *o++ = 0.;
1058                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                          *o = 0.;
1059                      const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1));                      }
1060                      const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));                  }
1061                      const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              }
1062                      const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));  
1063                      const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2, m_N0,m_N1));              if (m_faceOffset[1] > -1) {
1064                      const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  #pragma omp for nowait
1065                      const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1066                      const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1067                      double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1068                      for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          *o++ = 1.;
1069                          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++ = 0.;
1070                          o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = tmp0_2*(f_000[i] + f_001[i]) + tmp0_3*(f_010[i] + f_011[i]);                          *o = 0.;
1071                          o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = tmp0_4*(f_000[i] + f_010[i]) + tmp0_5*(f_001[i] + f_011[i]);                      }
1072                      } /* end of component loop i */                  }
1073                  } /* end of k1 loop */              }
1074              } /* end of k2 loop */  
1075          } /* end of face 0 */              if (m_faceOffset[2] > -1) {
1076          if (m_faceOffset[1] > -1) {  #pragma omp for nowait
1077              const double tmp0_0 = -0.25/h0;                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1078              const double tmp0_4 = 0.5/h2;                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1079              const double tmp0_1 = 0.25/h0;                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1080              const double tmp0_5 = -0.5/h2;                          *o++ = 0.;
1081              const double tmp0_2 = -0.5/h1;                          *o++ = -1.;
1082              const double tmp0_3 = 0.5/h1;                          *o = 0.;
1083  #pragma omp parallel for                      }
1084              for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  }
1085                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {              }
1086                      const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2, m_N0,m_N1));  
1087                      const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              if (m_faceOffset[3] > -1) {
1088                      const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));  #pragma omp for nowait
1089                      const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1090                      const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1));                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1091                      const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1092                      const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2, m_N0,m_N1));                          *o++ = 0.;
1093                      const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));                          *o++ = 1.;
1094                      double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          *o = 0.;
1095                      for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                      }
1096                          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]);                  }
1097                          o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = tmp0_2*(f_100[i] + f_101[i]) + tmp0_3*(f_110[i] + f_111[i]);              }
1098                          o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = tmp0_4*(f_101[i] + f_111[i]) + tmp0_5*(f_100[i] + f_110[i]);  
1099                      } /* end of component loop i */              if (m_faceOffset[4] > -1) {
1100                  } /* end of k1 loop */  #pragma omp for nowait
1101              } /* end of k2 loop */                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1102          } /* end of face 1 */                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1103          if (m_faceOffset[2] > -1) {                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1104              const double tmp0_0 = -0.5/h0;                          *o++ = 0.;
1105              const double tmp0_4 = -0.5/h2;                          *o++ = 0.;
1106              const double tmp0_1 = 0.5/h0;                          *o = -1.;
1107              const double tmp0_5 = 0.5/h2;                      }
1108              const double tmp0_2 = -0.25/h1;                  }
1109              const double tmp0_3 = 0.25/h1;              }
1110  #pragma omp parallel for  
1111              for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {              if (m_faceOffset[5] > -1) {
1112                  for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  #pragma omp for nowait
1113                      const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1));                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1114                      const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1));                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1115                      const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1116                      const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1));                          *o++ = 0.;
1117                      const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2+1, m_N0,m_N1));                          *o++ = 0.;
1118                      const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2, m_N0,m_N1));                          *o = 1.;
1119                      const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2, m_N0,m_N1));                      }
1120                      const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2+1, m_N0,m_N1));                  }
1121                      double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));              }
1122                      for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {          } // end of parallel section
1123                          o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = tmp0_0*(f_000[i] + f_001[i]) + tmp0_1*(f_100[i] + f_101[i]);  
1124                          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]);      } else {
1125                          o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = tmp0_4*(f_000[i] + f_100[i]) + tmp0_5*(f_001[i] + f_101[i]);          stringstream msg;
1126                      } /* end of component loop i */          msg << "setToNormal: invalid function space type "
1127                  } /* end of k0 loop */              << out.getFunctionSpace().getTypeCode();
1128              } /* end of k2 loop */          throw RipleyException(msg.str());
1129          } /* end of face 2 */      }
1130          if (m_faceOffset[3] > -1) {  }
1131              const double tmp0_0 = -0.5/h0;  
1132              const double tmp0_4 = 0.5/h2;  void Brick::setToSize(escript::Data& out) const
1133              const double tmp0_1 = 0.5/h0;  {
1134              const double tmp0_5 = -0.5/h2;      if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements
1135              const double tmp0_2 = 0.25/h1;              || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
1136              const double tmp0_3 = -0.25/h1;          out.requireWrite();
1137  #pragma omp parallel for          const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
1138              for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {          const double size=sqrt(m_dx[0]*m_dx[0]+m_dx[1]*m_dx[1]+m_dx[2]*m_dx[2]);
1139                  for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  #pragma omp parallel for
1140                      const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));          for (index_t k = 0; k < getNumElements(); ++k) {
1141                      const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));              double* o = out.getSampleDataRW(k);
1142                      const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));              fill(o, o+numQuad, size);
1143                      const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));          }
1144                      const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1));      } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements
1145                      const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1));              || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
1146                      const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1));          out.requireWrite();
1147                      const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1));          const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
1148                      double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));  #pragma omp parallel
1149                      for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {          {
1150                          o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = tmp0_0*(f_010[i] + f_011[i]) + tmp0_1*(f_110[i] + f_111[i]);              if (m_faceOffset[0] > -1) {
1151                          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]);                  const double size=min(m_dx[1],m_dx[2]);
1152                          o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = tmp0_4*(f_011[i] + f_111[i]) + tmp0_5*(f_010[i] + f_110[i]);  #pragma omp for nowait
1153                      } /* end of component loop i */                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1154                  } /* end of k0 loop */                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1155              } /* end of k2 loop */                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1156          } /* end of face 3 */                          fill(o, o+numQuad, size);
1157          if (m_faceOffset[4] > -1) {                      }
1158              const double tmp0_0 = -0.5/h0;                  }
1159              const double tmp0_4 = -0.25/h2;              }
1160              const double tmp0_1 = 0.5/h0;  
1161              const double tmp0_5 = 0.25/h2;              if (m_faceOffset[1] > -1) {
1162              const double tmp0_2 = -0.5/h1;                  const double size=min(m_dx[1],m_dx[2]);
1163              const double tmp0_3 = 0.5/h1;  #pragma omp for nowait
1164  #pragma omp parallel for                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1165              for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1166                  for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1167                      const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_N0,m_N1));                          fill(o, o+numQuad, size);
1168                      const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_N0,m_N1));                      }
1169                      const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_N0,m_N1));                  }
1170                      const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_N0,m_N1));              }
1171                      const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,1, m_N0,m_N1));  
1172                      const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,1, m_N0,m_N1));              if (m_faceOffset[2] > -1) {
1173                      const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,1, m_N0,m_N1));                  const double size=min(m_dx[0],m_dx[2]);
1174                      const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,1, m_N0,m_N1));  #pragma omp for nowait
1175                      double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1176                      for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1177                          o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = tmp0_0*(f_000[i] + f_010[i]) + tmp0_1*(f_100[i] + f_110[i]);                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1178                          o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = tmp0_2*(f_000[i] + f_100[i]) + tmp0_3*(f_010[i] + f_110[i]);                          fill(o, o+numQuad, size);
1179                          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]);                      }
1180                      } /* end of component loop i */                  }
1181                  } /* end of k0 loop */              }
1182              } /* end of k1 loop */  
1183          } /* end of face 4 */              if (m_faceOffset[3] > -1) {
1184          if (m_faceOffset[5] > -1) {                  const double size=min(m_dx[0],m_dx[2]);
1185              const double tmp0_0 = -0.5/h0;  #pragma omp for nowait
1186              const double tmp0_4 = 0.25/h2;                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1187              const double tmp0_1 = 0.5/h0;                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1188              const double tmp0_5 = -0.25/h2;                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1189              const double tmp0_2 = -0.5/h1;                          fill(o, o+numQuad, size);
1190              const double tmp0_3 = 0.5/h1;                      }
1191  #pragma omp parallel for                  }
1192              for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {              }
1193                  for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
1194                      const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));              if (m_faceOffset[4] > -1) {
1195                      const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));                  const double size=min(m_dx[0],m_dx[1]);
1196                      const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));  #pragma omp for nowait
1197                      const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1198                      const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1));                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1199                      const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1200                      const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1));                          fill(o, o+numQuad, size);
1201                      const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1));                      }
1202                      double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                  }
1203                      for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {              }
1204                          o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = tmp0_0*(f_001[i] + f_011[i]) + tmp0_1*(f_101[i] + f_111[i]);  
1205                          o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = tmp0_2*(f_001[i] + f_101[i]) + tmp0_3*(f_011[i] + f_111[i]);              if (m_faceOffset[5] > -1) {
1206                          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]);                  const double size=min(m_dx[0],m_dx[1]);
1207                      } /* end of component loop i */  #pragma omp for nowait
1208                  } /* end of k0 loop */                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1209              } /* end of k1 loop */                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1210          } /* end of face 5 */                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1211          /* GENERATOR SNIP_GRAD_REDUCED_FACES BOTTOM */                          fill(o, o+numQuad, size);
1212                        }
1213                    }
1214                }
1215            } // end of parallel section
1216    
1217      } else {      } else {
1218          stringstream msg;          stringstream msg;
1219          msg << "setToGradient() not implemented for "          msg << "setToSize: invalid function space type "
1220              << functionSpaceTypeAsString(out.getFunctionSpace().getTypeCode());              << out.getFunctionSpace().getTypeCode();
1221          throw RipleyException(msg.str());          throw RipleyException(msg.str());
1222      }      }
1223  }  }
1224    
1225  void Brick::setToIntegrals(vector<double>& integrals, const escript::Data& arg) const  void Brick::Print_Mesh_Info(const bool full) const
1226    {
1227        RipleyDomain::Print_Mesh_Info(full);
1228        if (full) {
1229            cout << "     Id  Coordinates" << endl;
1230            cout.precision(15);
1231            cout.setf(ios::scientific, ios::floatfield);
1232            for (index_t i=0; i < getNumNodes(); i++) {
1233                cout << "  " << setw(5) << m_nodeId[i]
1234                    << "  " << getLocalCoordinate(i%m_NN[0], 0)
1235                    << "  " << getLocalCoordinate(i%(m_NN[0]*m_NN[1])/m_NN[0], 1)
1236                    << "  " << getLocalCoordinate(i/(m_NN[0]*m_NN[1]), 2) << endl;
1237            }
1238        }
1239    }
1240    
1241    
1242    //protected
1243    void Brick::assembleCoordinates(escript::Data& arg) const
1244    {
1245        escriptDataC x = arg.getDataC();
1246        int numDim = m_numDim;
1247        if (!isDataPointShapeEqual(&x, 1, &numDim))
1248            throw RipleyException("setToX: Invalid Data object shape");
1249        if (!numSamplesEqual(&x, 1, getNumNodes()))
1250            throw RipleyException("setToX: Illegal number of samples in Data object");
1251    
1252        arg.requireWrite();
1253    #pragma omp parallel for
1254        for (dim_t i2 = 0; i2 < m_NN[2]; i2++) {
1255            for (dim_t i1 = 0; i1 < m_NN[1]; i1++) {
1256                for (dim_t i0 = 0; i0 < m_NN[0]; i0++) {
1257                    double* point = arg.getSampleDataRW(i0+m_NN[0]*i1+m_NN[0]*m_NN[1]*i2);
1258                    point[0] = getLocalCoordinate(i0, 0);
1259                    point[1] = getLocalCoordinate(i1, 1);
1260                    point[2] = getLocalCoordinate(i2, 2);
1261                }
1262            }
1263        }
1264    }
1265    
1266    //protected
1267    void Brick::assembleGradient(escript::Data& out, const escript::Data& in) const
1268  {  {
     escript::Data& in = *const_cast<escript::Data*>(&arg);  
1269      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
1270      const double h0 = m_l0/m_gNE0;      const double C0 = .044658198738520451079;
1271      const double h1 = m_l1/m_gNE1;      const double C1 = .16666666666666666667;
1272      const double h2 = m_l2/m_gNE2;      const double C2 = .21132486540518711775;
1273      if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {      const double C3 = .25;
1274          const double w_0 = h0*h1*h2/8.;      const double C4 = .5;
1275        const double C5 = .62200846792814621559;
1276        const double C6 = .78867513459481288225;
1277    
1278        if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {
1279            out.requireWrite();
1280  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1281          {          {
1282              vector<double> int_local(numComp, 0);              vector<double> f_000(numComp);
1283                vector<double> f_001(numComp);
1284                vector<double> f_010(numComp);
1285                vector<double> f_011(numComp);
1286                vector<double> f_100(numComp);
1287                vector<double> f_101(numComp);
1288                vector<double> f_110(numComp);
1289                vector<double> f_111(numComp);
1290    #pragma omp for
1291                for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1292                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1293                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1294                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1295                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1296                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1297                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1298                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1299                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1300                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1301                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1302                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE[0],m_NE[1]));
1303                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1304                                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];
1305                                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];
1306                                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];
1307                                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];
1308                                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];
1309                                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];
1310                                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];
1311                                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];
1312                                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];
1313                                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];
1314                                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];
1315                                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];
1316                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1317                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V4;
1318                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V8;
1319                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1320                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V5;
1321                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V9;
1322                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1323                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V4;
1324                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V10;
1325                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1326                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V5;
1327                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V11;
1328                                o[INDEX3(i,0,4,numComp,3)] = V2;
1329                                o[INDEX3(i,1,4,numComp,3)] = V6;
1330                                o[INDEX3(i,2,4,numComp,3)] = V8;
1331                                o[INDEX3(i,0,5,numComp,3)] = V2;
1332                                o[INDEX3(i,1,5,numComp,3)] = V7;
1333                                o[INDEX3(i,2,5,numComp,3)] = V9;
1334                                o[INDEX3(i,0,6,numComp,3)] = V3;
1335                                o[INDEX3(i,1,6,numComp,3)] = V6;
1336                                o[INDEX3(i,2,6,numComp,3)] = V10;
1337                                o[INDEX3(i,0,7,numComp,3)] = V3;
1338                                o[INDEX3(i,1,7,numComp,3)] = V7;
1339                                o[INDEX3(i,2,7,numComp,3)] = V11;
1340                            } // end of component loop i
1341                        } // end of k0 loop
1342                    } // end of k1 loop
1343                } // end of k2 loop
1344            } // end of parallel section
1345        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
1346            out.requireWrite();
1347    #pragma omp parallel
1348            {
1349                vector<double> f_000(numComp);
1350                vector<double> f_001(numComp);
1351                vector<double> f_010(numComp);
1352                vector<double> f_011(numComp);
1353                vector<double> f_100(numComp);
1354                vector<double> f_101(numComp);
1355                vector<double> f_110(numComp);
1356                vector<double> f_111(numComp);
1357  #pragma omp for  #pragma omp for
1358              for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {              for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1359                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1360                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1361                          const double* f = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE0, m_NE1));                          memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1362                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1363                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                          memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1364                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                          memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1365                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1366                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                          memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1367                              const register double f_4 = f[INDEX2(i,4,numComp)];                          memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1368                              const register double f_5 = f[INDEX2(i,5,numComp)];                          memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1369                              const register double f_6 = f[INDEX2(i,6,numComp)];                          double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE[0],m_NE[1]));
1370                              const register double f_7 = f[INDEX2(i,7,numComp)];                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1371                                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];
1372                                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];
1373                                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];
1374                            } // end of component loop i
1375                        } // end of k0 loop
1376                    } // end of k1 loop
1377                } // end of k2 loop
1378            } // end of parallel section
1379        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
1380            out.requireWrite();
1381    #pragma omp parallel
1382            {
1383                vector<double> f_000(numComp);
1384                vector<double> f_001(numComp);
1385                vector<double> f_010(numComp);
1386                vector<double> f_011(numComp);
1387                vector<double> f_100(numComp);
1388                vector<double> f_101(numComp);
1389                vector<double> f_110(numComp);
1390                vector<double> f_111(numComp);
1391                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1392    #pragma omp for nowait
1393                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1394                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1395                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1396                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1397                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1398                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1399                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1400                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1401                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1402                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1403                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1404                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1405                                const double V0=((f_010[i]-f_000[i])*C6 + (f_011[i]-f_001[i])*C2) / m_dx[1];
1406                                const double V1=((f_010[i]-f_000[i])*C2 + (f_011[i]-f_001[i])*C6) / m_dx[1];
1407                                const double V2=((f_001[i]-f_000[i])*C6 + (f_010[i]-f_011[i])*C2) / m_dx[2];
1408                                const double V3=((f_001[i]-f_000[i])*C2 + (f_011[i]-f_010[i])*C6) / m_dx[2];
1409                                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];
1410                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;
1411                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1412                                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];
1413                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;
1414                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1415                                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];
1416                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;
1417                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1418                                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];
1419                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;
1420                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1421                            } // end of component loop i
1422                        } // end of k1 loop
1423                    } // end of k2 loop
1424                } // end of face 0
1425                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1426    #pragma omp for nowait
1427                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1428                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1429                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1430                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1431                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1432                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1433                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1434                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1435                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1436                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1437                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1438                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1439                                const double V0=((f_110[i]-f_100[i])*C6 + (f_111[i]-f_101[i])*C2) / m_dx[1];
1440                                const double V1=((f_110[i]-f_100[i])*C2 + (f_111[i]-f_101[i])*C6) / m_dx[1];
1441                                const double V2=((f_101[i]-f_100[i])*C6 + (f_111[i]-f_110[i])*C2) / m_dx[2];
1442                                const double V3=((f_101[i]-f_100[i])*C2 + (f_111[i]-f_110[i])*C6) / m_dx[2];
1443                                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];
1444                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;
1445                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1446                                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];
1447                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;
1448                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1449                                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];
1450                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;
1451                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1452                                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];
1453                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;
1454                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1455                            } // end of component loop i
1456                        } // end of k1 loop
1457                    } // end of k2 loop
1458                } // end of face 1
1459                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1460    #pragma omp for nowait
1461                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1462                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1463                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1464                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1465                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1466                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1467                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1468                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1469                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1470                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1471                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1472                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1473                                const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C6 + (f_101[i]-f_001[i])*C2) / m_dx[0];
1474                                const double V1=((f_001[i]-f_000[i])*C6 + (f_101[i]-f_100[i])*C2) / m_dx[2];
1475                                const double V2=((f_001[i]-f_000[i])*C2 + (f_101[i]-f_100[i])*C6) / m_dx[2];
1476                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1477                                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];
1478                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V1;
1479                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1480                                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];
1481                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V2;
1482                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V0;
1483                                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];
1484                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V1;
1485                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V0;
1486                                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];
1487                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V2;
1488                            } // end of component loop i
1489                        } // end of k0 loop
1490                    } // end of k2 loop
1491                } // end of face 2
1492                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1493    #pragma omp for nowait
1494                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1495                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1496                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-2,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1497                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-2,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1498                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1499                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1500                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-2,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1501                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-2,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1502                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1503                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1504                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1505                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1506                                const double V0=((f_110[i]-f_010[i])*C6 + (f_111[i]-f_011[i])*C2) / m_dx[0];
1507                                const double V1=((f_110[i]-f_010[i])*C2 + (f_111[i]-f_011[i])*C6) / m_dx[0];
1508                                const double V2=((f_011[i]-f_010[i])*C6 + (f_111[i]-f_110[i])*C2) / m_dx[2];
1509                                const double V3=((f_011[i]-f_010[i])*C2 + (f_111[i]-f_110[i])*C6) / m_dx[2];
1510                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1511                                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];
1512                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;
1513                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1514                                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];
1515                                o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;
1516                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1517                                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];
1518                                o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;
1519                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1520                                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];
1521                                o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;
1522                            } // end of component loop i
1523                        } // end of k0 loop
1524                    } // end of k2 loop
1525                } // end of face 3
1526                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1527    #pragma omp for nowait
1528                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1529                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1530                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1531                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1532                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1533                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1534                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1535                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1536                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1537                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1538                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1539                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1540                                const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C6 + (f_110[i]-f_010[i])*C2) / m_dx[0];
1541                                const double V1=((f_100[i]-f_000[i])*C2 + (f_110[i]-f_010[i])*C6) / m_dx[0];
1542                                const double V2=((f_010[i]-f_000[i])*C6 + (f_110[i]-f_100[i])*C2) / m_dx[1];
1543                                const double V3=((f_010[i]-f_000[i])*C2 + (f_110[i]-f_100[i])*C6) / m_dx[1];
1544                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1545                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;
1546                                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];
1547                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1548                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;
1549                                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];
1550                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1551                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;
1552                                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];
1553                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1554                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;
1555                                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];
1556                            } // end of component loop i
1557                        } // end of k0 loop
1558                    } // end of k1 loop
1559                } // end of face 4
1560                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1561    #pragma omp for nowait
1562                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1563                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1564                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1565                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1566                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1567                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1568                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1569                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1570                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1571                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1572                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1573                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1574                                const double V0=((f_101[i]-f_001[i])*C6 + (f_111[i]-f_011[i])*C2) / m_dx[0];
1575                                const double V1=((f_101[i]-f_001[i])*C2 + (f_111[i]-f_011[i])*C6) / m_dx[0];
1576                                const double V2=((f_011[i]-f_001[i])*C6 + (f_111[i]-f_101[i])*C2) / m_dx[1];
1577                                const double V3=((f_011[i]-f_001[i])*C2 + (f_111[i]-f_101[i])*C6) / m_dx[1];
1578                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;
1579                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;
1580                                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];
1581                                o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;
1582                                o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;
1583                                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];
1584                                o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;
1585                                o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;
1586                                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];
1587                                o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;
1588                                o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;
1589                                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];
1590                            } // end of component loop i
1591                        } // end of k0 loop
1592                    } // end of k1 loop
1593                } // end of face 5
1594            } // end of parallel section
1595        } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
1596            out.requireWrite();
1597    #pragma omp parallel
1598            {
1599                vector<double> f_000(numComp);
1600                vector<double> f_001(numComp);
1601                vector<double> f_010(numComp);
1602                vector<double> f_011(numComp);
1603                vector<double> f_100(numComp);
1604                vector<double> f_101(numComp);
1605                vector<double> f_110(numComp);
1606                vector<double> f_111(numComp);
1607                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1608    #pragma omp for nowait
1609                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1610                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1611                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1612                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1613                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1614                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1615                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1616                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1617                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1618                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1619                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1620                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1621                                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];
1622                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_011[i]-f_000[i]-f_001[i])*C4 / m_dx[1];
1623                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_011[i]-f_000[i]-f_010[i])*C4 / m_dx[2];
1624                            } // end of component loop i
1625                        } // end of k1 loop
1626                    } // end of k2 loop
1627                } // end of face 0
1628                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1629    #pragma omp for nowait
1630                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1631                        for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1632                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1633                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1634                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1635                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-2,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1636                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1637                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1638                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1639                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(m_NN[0]-1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1640                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1641                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1642                                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];
1643                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_110[i]+f_111[i]-f_100[i]-f_101[i])*C4 / m_dx[1];
1644                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_101[i]+f_111[i]-f_100[i]-f_110[i])*C4 / m_dx[2];
1645                            } // end of component loop i
1646                        } // end of k1 loop
1647                    } // end of k2 loop
1648                } // end of face 1
1649                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1650    #pragma omp for nowait
1651                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1652                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1653                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1654                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1655                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1656                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1657                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1658                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1659                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1660                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1661                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1662                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1663                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_101[i]-f_000[i]-f_001[i])*C4 / m_dx[0];
1664                                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];
1665                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_101[i]-f_000[i]-f_100[i])*C4 / m_dx[2];
1666                            } // end of component loop i
1667                        } // end of k0 loop
1668                    } // end of k2 loop
1669                } // end of face 2
1670                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1671    #pragma omp for nowait
1672                    for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1673                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1674                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-2,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1675                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-2,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1676                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1677                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_NN[1]-1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1678                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-2,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1679                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-2,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1680                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1681                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_NN[1]-1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1682                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1683                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1684                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_110[i]+f_111[i]-f_010[i]-f_011[i])*C4 / m_dx[0];
1685                                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];
1686                                o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_011[i]+f_111[i]-f_010[i]-f_110[i])*C4 / m_dx[2];
1687                            } // end of component loop i
1688                        } // end of k0 loop
1689                    } // end of k2 loop
1690                } // end of face 3
1691                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1692    #pragma omp for nowait
1693                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1694                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1695                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1696                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1697                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1698                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1699                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1700                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1701                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,0, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1702                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1703                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1704                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1705                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_110[i]-f_000[i]-f_010[i])*C4 / m_dx[0];
1706                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_110[i]-f_000[i]-f_100[i])*C4 / m_dx[1];
1707                                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];
1708                            } // end of component loop i
1709                        } // end of k0 loop
1710                    } // end of k1 loop
1711                } // end of face 4
1712                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1713    #pragma omp for nowait
1714                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1715                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1716                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1717                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1718                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1719                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1720                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1721                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1722                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_NN[2]-2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1723                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_NN[2]-1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1724                            double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1725                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1726                                o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_101[i]+f_111[i]-f_001[i]-f_011[i])*C4 / m_dx[0];
1727                                o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_011[i]+f_111[i]-f_001[i]-f_101[i])*C4 / m_dx[1];
1728                                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];
1729                            } // end of component loop i
1730                        } // end of k0 loop
1731                    } // end of k1 loop
1732                } // end of face 5
1733            } // end of parallel section
1734        }
1735    }
1736    
1737    //protected
1738    void Brick::assembleIntegrate(vector<double>& integrals, const escript::Data& arg) const
1739    {
1740        const dim_t numComp = arg.getDataPointSize();
1741        const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
1742        const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
1743        const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
1744        const int fs = arg.getFunctionSpace().getTypeCode();
1745        if (fs == Elements && arg.actsExpanded()) {
1746            const double w_0 = m_dx[0]*m_dx[1]*m_dx[2]/8.;
1747    #pragma omp parallel
1748            {
1749                vector<double> int_local(numComp, 0);
1750    #pragma omp for nowait
1751                for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1752                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1753                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1754                            const double* f = arg.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE[0], m_NE[1]));
1755                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1756                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1757                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1758                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1759                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1760                                const double f_4 = f[INDEX2(i,4,numComp)];
1761                                const double f_5 = f[INDEX2(i,5,numComp)];
1762                                const double f_6 = f[INDEX2(i,6,numComp)];
1763                                const double f_7 = f[INDEX2(i,7,numComp)];
1764                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3+f_4+f_5+f_6+f_7)*w_0;                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3+f_4+f_5+f_6+f_7)*w_0;
1765                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1766                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1767                  } /* end of k1 loop */                  } // end of k1 loop
1768              } /* end of k2 loop */              } // end of k2 loop
1769    
1770  #pragma omp critical  #pragma omp critical
1771              for (index_t i=0; i<numComp; i++)              for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1772                  integrals[i]+=int_local[i];                  integrals[i]+=int_local[i];
1773          }          } // end of parallel section
1774      } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {  
1775          const double w_0 = h0*h1*h2;      } else if (fs==ReducedElements || (fs==Elements && !arg.actsExpanded())) {
1776            const double w_0 = m_dx[0]*m_dx[1]*m_dx[2];
1777  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1778          {          {
1779              vector<double> int_local(numComp, 0);              vector<double> int_local(numComp, 0);
1780  #pragma omp for  #pragma omp for nowait
1781              for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {              for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1782                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1783                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1784                          const double* f = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE0, m_NE1));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE[0], m_NE[1]));
1785                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1786                              int_local[i]+=f[i]*w_0;                              int_local[i]+=f[i]*w_0;
1787                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1788                      } /* end of k0 loop */                      } // end of k0 loop
1789                  } /* end of k1 loop */                  } // end of k1 loop
1790              } /* end of k2 loop */              } // end of k2 loop
1791    
1792  #pragma omp critical  #pragma omp critical
1793              for (index_t i=0; i<numComp; i++)              for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1794                  integrals[i]+=int_local[i];                  integrals[i]+=int_local[i];
1795          }          } // end of parallel section
1796      } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {  
1797          const double w_0 = h1*h2/4.;      } else if (fs == FaceElements && arg.actsExpanded()) {
1798          const double w_1 = h0*h2/4.;          const double w_0 = m_dx[1]*m_dx[2]/4.;
1799          const double w_2 = h0*h1/4.;          const double w_1 = m_dx[0]*m_dx[2]/4.;
1800            const double w_2 = m_dx[0]*m_dx[1]/4.;
1801  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1802          {          {
1803              vector<double> int_local(numComp, 0);              vector<double> int_local(numComp, 0);
1804              if (m_faceOffset[0] > -1) {              if (m_faceOffset[0] > -1) {
1805  #pragma omp for  #pragma omp for nowait
1806                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1807                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1808                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1809                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1810                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1811                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1812                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1813                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1814                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;
1815                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1816                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1817                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1818              }              }
1819    
1820              if (m_faceOffset[1] > -1) {              if (m_faceOffset[1] > -1) {
1821  #pragma omp for  #pragma omp for nowait
1822                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1823                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1824                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1825                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1826                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1827                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1828                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1829                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1830                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;
1831                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1832                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1833                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1834              }              }
1835    
1836              if (m_faceOffset[2] > -1) {              if (m_faceOffset[2] > -1) {
1837  #pragma omp for  #pragma omp for nowait
1838                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1839                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1840                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1841                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1842                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1843                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1844                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1845                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1846                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;
1847                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1848                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1849                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1850              }              }
1851    
1852              if (m_faceOffset[3] > -1) {              if (m_faceOffset[3] > -1) {
1853  #pragma omp for  #pragma omp for nowait
1854                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1855                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1856                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1857                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1858                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1859                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1860                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1861                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1862                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;
1863                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1864                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1865                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1866              }              }
1867    
1868              if (m_faceOffset[4] > -1) {              if (m_faceOffset[4] > -1) {
1869  #pragma omp for  #pragma omp for nowait
1870                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1871                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1872                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1873                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1874                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1875                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1876                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1877                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1878                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;
1879                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1880                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1881                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1882              }              }
1883    
1884              if (m_faceOffset[5] > -1) {              if (m_faceOffset[5] > -1) {
1885  #pragma omp for  #pragma omp for nowait
1886                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1887                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1888                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1889                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1890                              const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];                              const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1891                              const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];                              const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1892                              const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];                              const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1893                              const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];                              const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1894                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;                              int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;
1895                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1896                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1897                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1898              }              }
1899    
1900  #pragma omp critical  #pragma omp critical
1901              for (index_t i=0; i<numComp; i++)              for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1902                  integrals[i]+=int_local[i];                  integrals[i]+=int_local[i];
1903          }          } // end of parallel section
1904    
1905      } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {      } else if (fs==ReducedFaceElements || (fs==FaceElements && !arg.actsExpanded())) {
1906          const double w_0 = h1*h2;          const double w_0 = m_dx[1]*m_dx[2];
1907          const double w_1 = h0*h2;          const double w_1 = m_dx[0]*m_dx[2];
1908          const double w_2 = h0*h1;          const double w_2 = m_dx[0]*m_dx[1];
1909  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1910          {          {
1911              vector<double> int_local(numComp, 0);              vector<double> int_local(numComp, 0);
1912              if (m_faceOffset[0] > -1) {              if (m_faceOffset[0] > -1) {
1913  #pragma omp for  #pragma omp for nowait
1914                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1915                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1916                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1917                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1918                              int_local[i]+=f[i]*w_0;                              int_local[i]+=f[i]*w_0;
1919                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1920                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1921                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1922              }              }
1923    
1924              if (m_faceOffset[1] > -1) {              if (m_faceOffset[1] > -1) {
1925  #pragma omp for  #pragma omp for nowait
1926                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1927                      for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1928                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1929                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1930                              int_local[i]+=f[i]*w_0;                              int_local[i]+=f[i]*w_0;
1931                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1932                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1933                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1934              }              }
1935    
1936              if (m_faceOffset[2] > -1) {              if (m_faceOffset[2] > -1) {
1937  #pragma omp for  #pragma omp for nowait
1938                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1939                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1940                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1941                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1942                              int_local[i]+=f[i]*w_1;                              int_local[i]+=f[i]*w_1;
1943                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1944                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1945                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1946              }              }
1947    
1948              if (m_faceOffset[3] > -1) {              if (m_faceOffset[3] > -1) {
1949  #pragma omp for  #pragma omp for nowait
1950                  for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1951                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1952                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1953                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1954                              int_local[i]+=f[i]*w_1;                              int_local[i]+=f[i]*w_1;
1955                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1956                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1957                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1958              }              }
1959    
1960              if (m_faceOffset[4] > -1) {              if (m_faceOffset[4] > -1) {
1961  #pragma omp for  #pragma omp for nowait
1962                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1963                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1964                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1965                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1966                              int_local[i]+=f[i]*w_2;                              int_local[i]+=f[i]*w_2;
1967                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1968                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1969                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1970              }              }
1971    
1972              if (m_faceOffset[5] > -1) {              if (m_faceOffset[5] > -1) {
1973  #pragma omp for  #pragma omp for nowait
1974                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1975                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1976                          const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1977                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1978                              int_local[i]+=f[i]*w_2;                              int_local[i]+=f[i]*w_2;
1979                          }  /* end of component loop i */                          }  // end of component loop i
1980                      } /* end of k1 loop */                      } // end of k1 loop
1981                  } /* end of k2 loop */                  } // end of k2 loop
1982              }              }
1983    
1984  #pragma omp critical  #pragma omp critical
1985              for (index_t i=0; i<numComp; i++)              for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1986                  integrals[i]+=int_local[i];                  integrals[i]+=int_local[i];
1987          }          } // end of parallel section
1988        } // function space selector
     } else {  
         stringstream msg;  
         msg << "setToIntegrals() not implemented for "  
             << functionSpaceTypeAsString(arg.getFunctionSpace().getTypeCode());  
         throw RipleyException(msg.str());  
     }  
1989  }  }
1990    
1991  Paso_SystemMatrixPattern* Brick::getPattern(bool reducedRowOrder,  //protected
1992                                              bool reducedColOrder) const  dim_t Brick::insertNeighbourNodes(IndexVector& index, index_t node) const
1993  {  {
1994      if (reducedRowOrder || reducedColOrder)      const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
1995          throw RipleyException("getPattern() not implemented for reduced order");      const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
1996        const dim_t nDOF2 = (m_gNE[2]+1)/m_NX[2];
1997        const int x=node%nDOF0;
1998        const int y=node%(nDOF0*nDOF1)/nDOF0;
1999        const int z=node/(nDOF0*nDOF1);
2000        int num=0;
2001        // loop through potential neighbours and add to index if positions are
2002        // within bounds
2003        for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
2004            for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
2005                for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
2006                    // skip node itself
2007                    if (i0==0 && i1==0 && i2==0)
2008                        continue;
2009                    // location of neighbour node
2010                    const int nx=x+i0;
2011                    const int ny=y+i1;
2012                    const int nz=z+i2;
2013                    if (nx>=0 && ny>=0 && nz>=0
2014                            && nx<nDOF0 && ny<nDOF1 && nz<nDOF2) {
2015                        index.push_back(nz*nDOF0*nDOF1+ny*nDOF0+nx);
2016                        num++;
2017                    }
2018                }
2019            }
2020        }
2021    
2022      throw RipleyException("getPattern() not implemented");      return num;
2023  }  }
2024    
2025  void Brick::Print_Mesh_Info(const bool full) const  //protected
2026    void Brick::nodesToDOF(escript::Data& out, const escript::Data& in) const
2027  {  {
2028      RipleyDomain::Print_Mesh_Info(full);      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2029      if (full) {      out.requireWrite();
2030          cout << "     Id  Coordinates" << endl;  
2031          cout.precision(15);      const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
2032          cout.setf(ios::scientific, ios::floatfield);      const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
2033          pair<double,double> xdx = getFirstCoordAndSpacing(0);      const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
2034          pair<double,double> ydy = getFirstCoordAndSpacing(1);      const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
2035          pair<double,double> zdz = getFirstCoordAndSpacing(2);      const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
2036          for (index_t i=0; i < getNumNodes(); i++) {      const dim_t nDOF2 = (m_gNE[2]+1)/m_NX[2];
2037              cout << "  " << setw(5) << m_nodeId[i]  #pragma omp parallel for
2038                  << "  " << xdx.first+(i%m_N0)*xdx.second      for (index_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2039                  << "  " << ydy.first+(i%(m_N0*m_N1)/m_N0)*ydy.second          for (index_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2040                  << "  " << zdz.first+(i/(m_N0*m_N1))*zdz.second << endl;              for (index_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2041                    const index_t n=k+left+(j+bottom)*m_NN[0]+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1];
2042                    const double* src=in.getSampleDataRO(n);
2043                    copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(k+j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1));
2044                }
2045          }          }
2046      }      }
2047  }  }
2048    
2049  IndexVector Brick::getNumNodesPerDim() const  //protected
2050    void Brick::dofToNodes(escript::Data& out, const escript::Data& in) const
2051  {  {
2052      IndexVector ret;      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2053      ret.push_back(m_N0);      paso::Coupler* coupler = paso::Coupler_alloc(m_connector, numComp);
2054      ret.push_back(m_N1);      // expand data object if necessary to be able to grab the whole data
2055      ret.push_back(m_N2);      const_cast<escript::Data*>(&in)->expand();
2056      return ret;      paso::Coupler_startCollect(coupler, in.getSampleDataRO(0));
2057    
2058        const dim_t numDOF = getNumDOF();
2059        out.requireWrite();
2060        const double* buffer = paso::Coupler_finishCollect(coupler);
2061    
2062    #pragma omp parallel for
2063        for (index_t i=0; i<getNumNodes(); i++) {
2064            const double* src=(m_dofMap[i]<numDOF ?
2065                    in.getSampleDataRO(m_dofMap[i])
2066                    : &buffer[(m_dofMap[i]-numDOF)*numComp]);
2067            copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(i));
2068        }
2069        paso::Coupler_free(coupler);
2070  }  }
2071    
2072  IndexVector Brick::getNumElementsPerDim() const  //private
2073    void Brick::populateSampleIds()
2074  {  {
2075      IndexVector ret;      // degrees of freedom are numbered from left to right, bottom to top, front
2076      ret.push_back(m_NE0);      // to back in each rank, continuing on the next rank (ranks also go
2077      ret.push_back(m_NE1);      // left-right, bottom-top, front-back).
2078      ret.push_back(m_NE2);      // This means rank 0 has id 0...n0-1, rank 1 has id n0...n1-1 etc. which
2079      return ret;      // helps when writing out data rank after rank.
 }  
2080    
2081  IndexVector Brick::getNumFacesPerBoundary() const      // build node distribution vector first.
2082  {      // rank i owns m_nodeDistribution[i+1]-nodeDistribution[i] nodes which is
2083      IndexVector ret(6, 0);      // constant for all ranks in this implementation
2084        m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);
2085        const dim_t numDOF=getNumDOF();
2086        for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size; k++) {
2087            m_nodeDistribution[k]=k*numDOF;
2088        }
2089        m_nodeDistribution[m_mpiInfo->size]=getNumDataPointsGlobal();
2090        m_nodeId.resize(getNumNodes());
2091        m_dofId.resize(numDOF);
2092        m_elementId.resize(getNumElements());
2093    
2094        // populate face element counts
2095      //left      //left
2096      if (m_offset0==0)      if (m_offset[0]==0)
2097          ret[0]=m_NE1*m_NE2;          m_faceCount[0]=m_NE[1]*m_NE[2];
2098        else
2099            m_faceCount[0]=0;
2100      //right      //right
2101      if (m_mpiInfo->rank%m_NX==m_NX-1)      if (m_mpiInfo->rank%m_NX[0]==m_NX[0]-1)
2102          ret[1]=m_NE1*m_NE2;          m_faceCount[1]=m_NE[1]*m_NE[2];
2103        else
2104            m_faceCount[1]=0;
2105      //bottom      //bottom
2106      if (m_offset1==0)      if (m_offset[1]==0)
2107          ret[2]=m_NE0*m_NE2;          m_faceCount[2]=m_NE[0]*m_NE[2];
2108        else
2109            m_faceCount[2]=0;
2110      //top      //top
2111      if (m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX==m_NY-1)      if (m_mpiInfo->rank%(m_NX[0]*m_NX[1])/m_NX[0]==m_NX[1]-1)
2112          ret[3]=m_NE0*m_NE2;          m_faceCount[3]=m_NE[0]*m_NE[2];
2113        else
2114            m_faceCount[3]=0;
2115      //front      //front
2116      if (m_offset2==0)      if (m_offset[2]==0)
2117          ret[4]=m_NE0*m_NE1;          m_faceCount[4]=m_NE[0]*m_NE[1];
2118        else
2119            m_faceCount[4]=0;
2120      //back      //back
2121      if (m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)==m_NZ-1)      if (m_mpiInfo->rank/(m_NX[0]*m_NX[1])==m_NX[2]-1)
2122          ret[5]=m_NE0*m_NE1;          m_faceCount[5]=m_NE[0]*m_NE[1];
2123      return ret;      else
2124  }          m_faceCount[5]=0;
   
 pair<double,double> Brick::getFirstCoordAndSpacing(dim_t dim) const  
 {  
     if (dim==0)  
         return pair<double,double>((m_l0*m_offset0)/m_gNE0, m_l0/m_gNE0);  
     else if (dim==1)  
         return pair<double,double>((m_l1*m_offset1)/m_gNE1, m_l1/m_gNE1);  
     else if (dim==2)  
         return pair<double,double>((m_l2*m_offset2)/m_gNE2, m_l2/m_gNE2);  
   
     throw RipleyException("getFirstCoordAndSpacing(): invalid argument");  
 }  
2125    
2126        m_faceId.resize(getNumFaceElements());
2127    
2128  //protected      const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
2129  dim_t Brick::getNumFaceElements() const      const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
2130  {      const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
2131      dim_t n=0;      const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
2132      //left      const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
2133      if (m_offset0==0)      const dim_t nDOF2 = (m_gNE[2]+1)/m_NX[2];
2134          n+=m_NE1*m_NE2;  
2135      //right      // the following is a compromise between efficiency and code length to
2136      if (m_mpiInfo->rank%m_NX==m_NX-1)      // set the node id's according to the order mentioned above.
2137          n+=m_NE1*m_NE2;      // First we set all the edge and corner id's in a rather slow way since
2138      //bottom      // they might or might not be owned by this rank. Next come the own
2139      if (m_offset1==0)      // node id's which are identical to the DOF id's (simple loop), and finally
2140          n+=m_NE0*m_NE2;      // the 6 faces are set but only if required...
2141      //top  
2142      if (m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX==m_NY-1)  #define globalNodeId(x,y,z) \
2143          n+=m_NE0*m_NE2;      ((m_offset[0]+x)/nDOF0)*nDOF0*nDOF1*nDOF2+(m_offset[0]+x)%nDOF0\
2144      //front      + ((m_offset[1]+y)/nDOF1)*nDOF0*nDOF1*nDOF2*m_NX[0]+((m_offset[1]+y)%nDOF1)*nDOF0\
2145      if (m_offset2==0)      + ((m_offset[2]+z)/nDOF2)*nDOF0*nDOF1*nDOF2*m_NX[0]*m_NX[1]+((m_offset[2]+z)%nDOF2)*nDOF0*nDOF1
         n+=m_NE0*m_NE1;  
     //back  
     if (m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)==m_NZ-1)  
         n+=m_NE0*m_NE1;  
2146    
2147      return n;  #pragma omp parallel
2148  }      {
2149            // set edge id's
2150            // edges in x-direction, including corners
2151    #pragma omp for nowait
2152            for (dim_t i=0; i<m_NN[0]; i++) {
2153                m_nodeId[i] = globalNodeId(i, 0, 0); // LF
2154                m_nodeId[m_NN[0]*(m_NN[1]-1)+i] = globalNodeId(i, m_NN[1]-1, 0); // UF
2155                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1)+i] = globalNodeId(i, 0, m_NN[2]-1); // LB
2156                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
2157            }
2158            // edges in y-direction, without corners
2159    #pragma omp for nowait
2160            for (dim_t i=1; i<m_NN[1]-1; i++) {
2161                m_nodeId[m_NN[0]*i] = globalNodeId(0, i, 0); // FL
2162                m_nodeId[m_NN[0]*(i+1)-1] = globalNodeId(m_NN[0]-1, i, 0); // FR
2163                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1)+m_NN[0]*i] = globalNodeId(0, i, m_NN[2]-1); // BL
2164                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
2165            }
2166            // edges in z-direction, without corners
2167    #pragma omp for
2168            for (dim_t i=1; i<m_NN[2]-1; i++) {
2169                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*i] = globalNodeId(0, 0, i); // LL
2170                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*i+m_NN[0]-1] = globalNodeId(m_NN[0]-1, 0, i); // LR
2171                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*(i+1)-m_NN[0]] = globalNodeId(0, m_NN[1]-1, i); // UL
2172                m_nodeId[m_NN[0]*m_NN[1]*(i+1)-1] = globalNodeId(m_NN[0]-1, m_NN[1]-1, i); // UR
2173            }
2174            // implicit barrier here because some node IDs will be overwritten
2175            // below
2176    
2177            // populate degrees of freedom and own nodes (identical id)
2178    #pragma omp for nowait
2179            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2180                for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2181                    for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2182                        const index_t nodeIdx=k+left+(j+bottom)*m_NN[0]+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1];
2183                        const index_t dofIdx=k+j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1;
2184                        m_dofId[dofIdx] = m_nodeId[nodeIdx]
2185                            = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank]+dofIdx;
2186                    }
2187                }
2188            }
2189    
2190  //protected          // populate the rest of the nodes (shared with other ranks)
2191  void Brick::assembleCoordinates(escript::Data& arg) const          if (m_faceCount[0]==0) { // left plane
2192  {  #pragma omp for nowait
2193      escriptDataC x = arg.getDataC();              for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2194      int numDim = m_numDim;                  for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2195      if (!isDataPointShapeEqual(&x, 1, &numDim))                      const index_t nodeIdx=(j+bottom)*m_NN[0]+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1];
2196          throw RipleyException("setToX: Invalid Data object shape");                      const index_t dofId=(j+1)*nDOF0-1+i*nDOF0*nDOF1;
2197      if (!numSamplesEqual(&x, 1, getNumNodes()))                      m_nodeId[nodeIdx]
2198          throw RipleyException("setToX: Illegal number of samples in Data object");                          = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank-1]+dofId;
2199                    }
2200                }
2201            }
2202            if (m_faceCount[1]==0) { // right plane
2203    #pragma omp for nowait
2204                for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2205                    for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2206                        const index_t nodeIdx=(j+bottom+1)*m_NN[0]-1+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1];
2207                        const index_t dofId=j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1;
2208                        m_nodeId[nodeIdx]
2209                            = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+1]+dofId;
2210                    }
2211                }
2212            }
2213            if (m_faceCount[2]==0) { // bottom plane
2214    #pragma omp for nowait
2215                for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2216                    for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2217                        const index_t nodeIdx=k+left+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1];
2218                        const index_t dofId=nDOF0*(nDOF1-1)+k+i*nDOF0*nDOF1;
2219                        m_nodeId[nodeIdx]
2220                            = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank-m_NX[0]]+dofId;
2221                    }
2222                }
2223            }
2224            if (m_faceCount[3]==0) { // top plane
2225    #pragma omp for nowait
2226                for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2227                    for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2228                        const index_t nodeIdx=k+left+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1]+m_NN[0]*(m_NN[1]-1);
2229                        const index_t dofId=k+i*nDOF0*nDOF1;
2230                        m_nodeId[nodeIdx]
2231                            = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+m_NX[0]]+dofId;
2232                    }
2233                }
2234            }
2235            if (m_faceCount[4]==0) { // front plane
2236    #pragma omp for nowait
2237                for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2238                    for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2239                        const index_t nodeIdx=k+left+(j+bottom)*m_NN[0];
2240                        const index_t dofId=k+j*nDOF0+nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2241                        m_nodeId[nodeIdx]
2242                            = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank-m_NX[0]*m_NX[1]]+dofId;
2243                    }
2244                }
2245            }
2246            if (m_faceCount[5]==0) { // back plane
2247    #pragma omp for nowait
2248                for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2249                    for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2250                        const index_t nodeIdx=k+left+(j+bottom)*m_NN[0]+m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1);
2251                        const index_t dofId=k+j*nDOF0;
2252                        m_nodeId[nodeIdx]
2253                            = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank+m_NX[0]*m_NX[1]]+dofId;
2254                    }
2255                }
2256            }
2257    
2258      pair<double,double> xdx = getFirstCoordAndSpacing(0);          // populate element id's
2259      pair<double,double> ydy = getFirstCoordAndSpacing(1);  #pragma omp for nowait
2260      pair<double,double> zdz = getFirstCoordAndSpacing(2);          for (dim_t i2=0; i2<m_NE[2]; i2++) {
2261      arg.requireWrite();              for (dim_t i1=0; i1<m_NE[1]; i1++) {
2262  #pragma omp parallel for                  for (dim_t i0=0; i0<m_NE[0]; i0++) {
2263      for (dim_t i2 = 0; i2 < m_N2; i2++) {                      m_elementId[i0+i1*m_NE[0]+i2*m_NE[0]*m_NE[1]] =
2264          for (dim_t i1 = 0; i1 < m_N1; i1++) {                          (m_offset[2]+i2)*m_gNE[0]*m_gNE[1]
2265              for (dim_t i0 = 0; i0 < m_N0; i0++) {                          +(m_offset[1]+i1)*m_gNE[0]
2266                  double* point = arg.getSampleDataRW(i0+m_N0*i1+m_N0*m_N1*i2);                          +m_offset[0]+i0;
2267                  point[0] = xdx.first+i0*xdx.second;                  }
                 point[1] = ydy.first+i1*ydy.second;  
                 point[2] = zdz.first+i2*zdz.second;  
2268              }              }
2269          }          }
2270    
2271            // face elements
2272    #pragma omp for
2273            for (dim_t k=0; k<getNumFaceElements(); k++)
2274                m_faceId[k]=k;
2275        } // end parallel section
2276    
2277    #undef globalNodeId
2278    
2279        m_nodeTags.assign(getNumNodes(), 0);
2280        updateTagsInUse(Nodes);
2281    
2282        m_elementTags.assign(getNumElements(), 0);
2283        updateTagsInUse(Elements);
2284    
2285        // generate face offset vector and set face tags
2286        const index_t LEFT=1, RIGHT=2, BOTTOM=10, TOP=20, FRONT=100, BACK=200;
2287        const index_t faceTag[] = { LEFT, RIGHT, BOTTOM, TOP, FRONT, BACK };
2288        m_faceOffset.assign(6, -1);
2289        m_faceTags.clear();
2290        index_t offset=0;
2291        for (size_t i=0; i<6; i++) {
2292            if (m_faceCount[i]>0) {
2293                m_faceOffset[i]=offset;
2294                offset+=m_faceCount[i];
2295                m_faceTags.insert(m_faceTags.end(), m_faceCount[i], faceTag[i]);
2296            }
2297      }      }
2298        setTagMap("left", LEFT);
2299        setTagMap("right", RIGHT);
2300        setTagMap("bottom", BOTTOM);
2301        setTagMap("top", TOP);
2302        setTagMap("front", FRONT);
2303        setTagMap("back", BACK);
2304        updateTagsInUse(FaceElements);
2305  }  }
2306    
2307  //private  //private
2308  void Brick::populateSampleIds()  void Brick::createPattern()
2309  {  {
2310      // identifiers are ordered from left to right, bottom to top, front to back      const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
2311      // on each rank, except for the shared nodes which are owned by the rank      const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
2312      // below / to the left / to the front of the current rank      const dim_t nDOF2 = (m_gNE[2]+1)/m_NX[2];
2313        const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
2314      // build node distribution vector first.      const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
2315      // m_nodeDistribution[i] is the first node id on rank i, that is      const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
2316      // rank i owns m_nodeDistribution[i+1]-nodeDistribution[i] nodes  
2317      m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);      // populate node->DOF mapping with own degrees of freedom.
2318      m_nodeDistribution[1]=getNumNodes();      // The rest is assigned in the loop further down
2319      for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size-1; k++) {      m_dofMap.assign(getNumNodes(), 0);
2320          const index_t x = k%m_NX;  #pragma omp parallel for
2321          const index_t y = k%(m_NX*m_NY)/m_NX;      for (index_t i=front; i<front+nDOF2; i++) {
2322          const index_t z = k/(m_NX*m_NY);          for (index_t j=bottom; j<bottom+nDOF1; j++) {
2323          index_t numNodes=getNumNodes();              for (index_t k=left; k<left+nDOF0; k++) {
2324          if (x>0)                  m_dofMap[i*m_NN[0]*m_NN[1]+j*m_NN[0]+k]=(i-front)*nDOF0*nDOF1+(j-bottom)*nDOF0+k-left;
             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;  
     }  
     m_nodeDistribution[m_mpiInfo->size]=getNumDataPointsGlobal();  
   
     m_nodeId.resize(getNumNodes());  
   
     // the bottom, left and front planes are not owned by this rank so the  
     // identifiers need to be computed accordingly  
     const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);  
     const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);  
     const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);  
   
     // case 1: all nodes on left plane are owned by rank on the left  
     if (left>0) {  
         const int neighbour=m_mpiInfo->rank-1;  
         const index_t leftN0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);  
         const index_t leftN1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);  
 #pragma omp parallel for  
         for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {  
             for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {  
                 m_nodeId[i1*m_N0+i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]  
                     + (i1-bottom+1)*leftN0  
                     + (i2-front)*leftN0*leftN1 - 1;  
2325              }              }
2326          }          }
2327      }      }
2328      // case 2: all nodes on bottom plane are owned by rank below  
2329      if (bottom>0) {      // build list of shared components and neighbours by looping through
2330          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX;      // all potential neighbouring ranks and checking if positions are
2331          const index_t bottomN0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);      // within bounds
2332          const index_t bottomN1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);      const dim_t numDOF=nDOF0*nDOF1*nDOF2;
2333  #pragma omp parallel for      vector<IndexVector> colIndices(numDOF); // for the couple blocks
2334          for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      RankVector neighbour;
2335              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {      IndexVector offsetInShared(1,0);
2336                  m_nodeId[i0+i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]      IndexVector sendShared, recvShared;
2337                      + bottomN0*(bottomN1-1)      int numShared=0, expectedShared=0;;
2338                      + (i2-front)*bottomN0*bottomN1 + i0-left;      const int x=m_mpiInfo->rank%m_NX[0];
2339        const int y=m_mpiInfo->rank%(m_NX[0]*m_NX[1])/m_NX[0];
2340        const int z=m_mpiInfo->rank/(m_NX[0]*m_NX[1]);
2341        for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
2342            for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
2343                for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
2344                    // skip this rank
2345                    if (i0==0 && i1==0 && i2==0)
2346                        continue;
2347                    // location of neighbour rank
2348                    const int nx=x+i0;
2349                    const int ny=y+i1;
2350                    const int nz=z+i2;
2351                    if (!(nx>=0 && ny>=0 && nz>=0 && nx<m_NX[0] && ny<m_NX[1] && nz<m_NX[2])) {
2352                        continue;
2353                    }
2354                    if (i0==0 && i1==0)
2355                        expectedShared += nDOF0*nDOF1;
2356                    else if (i0==0 && i2==0)
2357                        expectedShared += nDOF0*nDOF2;
2358                    else if (i1==0 && i2==0)
2359                        expectedShared += nDOF1*nDOF2;
2360                    else if (i0==0)
2361                        expectedShared += nDOF0;
2362                    else if (i1==0)
2363                        expectedShared += nDOF1;
2364                    else if (i2==0)
2365                        expectedShared += nDOF2;
2366                    else
2367                        expectedShared++;
2368              }              }
2369          }          }
2370      }      }
2371      // case 3: all nodes on front plane are owned by rank in front      
2372      if (front>0) {      vector<IndexVector> rowIndices(expectedShared);
2373          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*m_NY;      
2374          const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);      for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
2375          const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);          for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
2376          const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY)==0 ? m_N2 : m_N2-1);              for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
2377  #pragma omp parallel for                  // skip this rank
2378          for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {                  if (i0==0 && i1==0 && i2==0)
2379              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {                      continue;
2380                  m_nodeId[i0+i1*m_N0]=m_nodeDistribution[neighbour]                  // location of neighbour rank
2381                      + N0*N1*(N2-1)+(i1-bottom)*N0 + i0-left;                  const int nx=x+i0;
2382                    const int ny=y+i1;
2383                    const int nz=z+i2;
2384                    if (nx>=0 && ny>=0 && nz>=0 && nx<m_NX[0] && ny<m_NX[1] && nz<m_NX[2]) {
2385                        neighbour.push_back(nz*m_NX[0]*m_NX[1]+ny*m_NX[0]+nx);
2386                        if (i0==0 && i1==0) {
2387                            // sharing front or back plane
2388                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0*nDOF1);
2389                            for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++) {
2390                                const int firstDOF=(i2==-1 ? i*nDOF0
2391                                        : i*nDOF0 + nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1));
2392                                const int firstNode=(i2==-1 ? left+(i+bottom)*m_NN[0]
2393                                        : left+(i+bottom)*m_NN[0]+m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1));
2394                                for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {
2395                                    sendShared.push_back(firstDOF+j);
2396                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2397                                    if (j>0) {
2398                                        if (i>0)
2399                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1-nDOF0, numShared);
2400                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1, numShared);
2401                                        if (i<nDOF1-1)
2402                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1+nDOF0, numShared);
2403                                    }
2404                                    if (i>0)
2405                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-nDOF0, numShared);
2406                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j, numShared);
2407                                    if (i<nDOF1-1)
2408                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+nDOF0, numShared);
2409                                    if (j<nDOF0-1) {
2410                                        if (i>0)
2411                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1-nDOF0, numShared);
2412                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1, numShared);
2413                                        if (i<nDOF1-1)
2414                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1+nDOF0, numShared);
2415                                    }
2416                                    m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;
2417                                }
2418                            }
2419                        } else if (i0==0 && i2==0) {
2420                            // sharing top or bottom plane
2421                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0*nDOF2);
2422                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2423                                const int firstDOF=(i1==-1 ? i*nDOF0*nDOF1
2424                                        : nDOF0*((i+1)*nDOF1-1));
2425                                const int firstNode=(i1==-1 ?
2426                                        left+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1]
2427                                        : left+m_NN[0]*((i+1+front)*m_NN[1]-1));
2428                                for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {
2429                                    sendShared.push_back(firstDOF+j);
2430                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2431                                    if (j>0) {
2432                                        if (i>0)
2433                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1-nDOF0*nDOF1, numShared);
2434                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1, numShared);
2435                                        if (i<nDOF2-1)
2436                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1+nDOF0*nDOF1, numShared);
2437                                    }
2438                                    if (i>0)
2439                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-nDOF0*nDOF1, numShared);
2440                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j, numShared);
2441                                    if (i<nDOF2-1)
2442                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+nDOF0*nDOF1, numShared);
2443                                    if (j<nDOF0-1) {
2444                                        if (i>0)
2445                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1-nDOF0*nDOF1, numShared);
2446                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1, numShared);
2447                                        if (i<nDOF2-1)
2448                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1+nDOF0*nDOF1, numShared);
2449                                    }
2450                                    m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;
2451                                }
2452                            }
2453                        } else if (i1==0 && i2==0) {
2454                            // sharing left or right plane
2455                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1*nDOF2);
2456                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2457                                const int firstDOF=(i0==-1 ? i*nDOF0*nDOF1
2458                                        : nDOF0*(1+i*nDOF1)-1);
2459                                const int firstNode=(i0==-1 ?
2460                                        (bottom+(i+front)*m_NN[1])*m_NN[0]
2461                                        : (bottom+1+(i+front)*m_NN[1])*m_NN[0]-1);
2462                                for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++, numShared++) {
2463                                    sendShared.push_back(firstDOF+j*nDOF0);
2464                                    recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2465                                    if (j>0) {
2466                                        if (i>0)
2467                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j-1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1, numShared);
2468                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j-1)*nDOF0, numShared);
2469                                        if (i<nDOF2-1)
2470                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j-1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1, numShared);
2471                                    }
2472                                    if (i>0)
2473                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j*nDOF0-nDOF0*nDOF1, numShared);
2474                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j*nDOF0, numShared);
2475                                    if (i<nDOF2-1)
2476                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j*nDOF0+nDOF0*nDOF1, numShared);
2477                                    if (j<nDOF1-1) {
2478                                        if (i>0)
2479                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j+1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1, numShared);
2480                                        doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j+1)*nDOF0, numShared);
2481                                        if (i<nDOF2-1)
2482                                            doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j+1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1, numShared);
2483                                    }
2484                                    m_dofMap[firstNode+j*m_NN[0]]=numDOF+numShared;
2485                                }
2486                            }
2487                        } else if (i0==0) {
2488                            // sharing an edge in x direction
2489                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0);
2490                            const int firstDOF=(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)
2491                                               +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2492                            const int firstNode=left+(i1+1)/2*m_NN[0]*(m_NN[1]-1)
2493                                                +(i2+1)/2*m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1);
2494                            for (dim_t i=0; i<nDOF0; i++, numShared++) {
2495                                sendShared.push_back(firstDOF+i);
2496                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2497                                if (i>0)
2498                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i-1, numShared);
2499                                doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i, numShared);
2500                                if (i<nDOF0-1)
2501                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i+1, numShared);
2502                                m_dofMap[firstNode+i]=numDOF+numShared;
2503                            }
2504                        } else if (i1==0) {
2505                            // sharing an edge in y direction
2506                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1);
2507                            const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2508                                               +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2509                            const int firstNode=bottom*m_NN[0]
2510                                                +(i0+1)/2*(m_NN[0]-1)
2511                                                +(i2+1)/2*m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1);
2512                            for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++, numShared++) {
2513                                sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0);
2514                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2515                                if (i>0)
2516                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(i-1)*nDOF0, numShared);
2517                                doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i*nDOF0, numShared);
2518                                if (i<nDOF1-1)
2519                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(i+1)*nDOF0, numShared);
2520                                m_dofMap[firstNode+i*m_NN[0]]=numDOF+numShared;
2521                            }
2522                        } else if (i2==0) {
2523                            // sharing an edge in z direction
2524                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF2);
2525                            const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2526                                               +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1);
2527                            const int firstNode=front*m_NN[0]*m_NN[1]
2528                                                +(i0+1)/2*(m_NN[0]-1)
2529                                                +(i1+1)/2*m_NN[0]*(m_NN[1]-1);
2530                            for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++, numShared++) {
2531                                sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0*nDOF1);
2532                                recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2533                                if (i>0)
2534                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(i-1)*nDOF0*nDOF1, numShared);
2535                                doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i*nDOF0*nDOF1, numShared);
2536                                if (i<nDOF2-1)
2537                                    doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(i+1)*nDOF0*nDOF1, numShared);
2538                                m_dofMap[firstNode+i*m_NN[0]*m_NN[1]]=numDOF+numShared;
2539                            }
2540                        } else {
2541                            // sharing a node
2542                            const int dof=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2543                                          +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)
2544                                          +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2545                            const int node=(i0+1)/2*(m_NN[0]-1)
2546                                           +(i1+1)/2*m_NN[0]*(m_NN[1]-1)
2547                                           +(i2+1)/2*m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1);
2548                            offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+1);
2549                            sendShared.push_back(dof);
2550                            recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2551                            doublyLink(colIndices, rowIndices, dof, numShared);
2552                            m_dofMap[node]=numDOF+numShared;
2553                            ++numShared;
2554                        }
2555                    }
2556              }              }
2557          }          }
2558      }      }
2559      // case 4: nodes on front bottom edge are owned by the corresponding rank  
     if (front>0 && bottom>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);  
2560  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel for
2561          for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {      for (int i = 0; i < numShared; i++) {
2562              m_nodeId[i0]=m_nodeDistribution[neighbour]          std::sort(rowIndices[i].begin(), rowIndices[i].end());
                 + N0*N1*(N2-1)+(N1-1)*N0 + i0-left;  
         }  
2563      }      }
2564      // case 5: nodes on left bottom edge are owned by the corresponding rank  
2565      if (left>0 && bottom>0) {      // create connector
2566          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX-1;      paso::SharedComponents_ptr snd_shcomp(new paso::SharedComponents(
2567          const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);              numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &sendShared[0],
2568          const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);              &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo));
2569  #pragma omp parallel for      paso::SharedComponents_ptr rcv_shcomp(new paso::SharedComponents(
2570          for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {              numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &recvShared[0],
2571              m_nodeId[i2*m_N0*m_N1]=m_nodeDistribution[neighbour]              &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo));
2572                  + (1+i2-front)*N0*N1-1;      m_connector = paso::Connector_alloc(snd_shcomp, rcv_shcomp);
2573          }  
2574      }      // create main and couple blocks
2575      // case 6: nodes on left front edge are owned by the corresponding rank      paso::Pattern *mainPattern = createMainPattern();
2576      if (left>0 && front>0) {      paso::Pattern *colPattern, *rowPattern;
2577          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*m_NY-1;      createCouplePatterns(colIndices, rowIndices, numShared, &colPattern, &rowPattern);
2578          const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);  
2579          const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);      // allocate paso distribution
2580          const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY)==0 ? m_N2 : m_N2-1);      paso::Distribution_ptr distribution(new paso::Distribution(m_mpiInfo,
2581  #pragma omp parallel for              const_cast<index_t*>(&m_nodeDistribution[0]), 1, 0));
2582          for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {  
2583              m_nodeId[i1*m_N0]=m_nodeDistribution[neighbour]      // finally create the system matrix
2584                  + N0*N1*(N2-1)+N0-1+(i1-bottom)*N0;      m_pattern = new paso::SystemMatrixPattern(MATRIX_FORMAT_DEFAULT,
2585          }              distribution, distribution, mainPattern, colPattern, rowPattern,
2586      }              m_connector, m_connector);
2587      // case 7: bottom-left-front corner node owned by corresponding rank  
2588      if (left>0 && bottom>0 && front>0) {      // useful debug output
2589          const int neighbour=m_mpiInfo->rank-m_NX*(m_NY+1)-1;      /*
2590          const index_t N0=(neighbour%m_NX == 0 ? m_N0 : m_N0-1);      cout << "--- rcv_shcomp ---" << endl;
2591          const index_t N1=(neighbour%(m_NX*m_NY)/m_NX==0 ? m_N1 : m_N1-1);      cout << "numDOF=" << numDOF << ", numNeighbors=" << neighbour.size() << endl;
2592          const index_t N2=(neighbour/(m_NX*m_NY) == 0 ? m_N2 : m_N2-1);      for (size_t i=0; i<neighbour.size(); i++) {
2593          m_nodeId[0]=m_nodeDistribution[neighbour]+N0*N1*N2-1;          cout << "neighbor[" << i << "]=" << neighbour[i]
2594                << " offsetInShared[" << i+1 << "]=" << offsetInShared[i+1] << endl;
2595        }
2596        for (size_t i=0; i<recvShared.size(); i++) {
2597            cout << "shared[" << i << "]=" << recvShared[i] << endl;
2598        }
2599        cout << "--- snd_shcomp ---" << endl;
2600        for (size_t i=0; i<sendShared.size(); i++) {
2601            cout << "shared[" << i << "]=" << sendShared[i] << endl;
2602        }
2603        cout << "--- dofMap ---" << endl;
2604        for (size_t i=0; i<m_dofMap.size(); i++) {
2605            cout << "m_dofMap[" << i << "]=" << m_dofMap[i] << endl;
2606        }
2607        cout << "--- colIndices ---" << endl;
2608        for (size_t i=0; i<colIndices.size(); i++) {
2609            cout << "colIndices[" << i << "].size()=" << colIndices[i].size() << endl;
2610      }      }
2611        */
2612    
2613      // the rest of the id's are contiguous      /*
2614      const index_t firstId=m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank];      cout << "--- main_pattern ---" << endl;
2615  #pragma omp parallel for      cout << "M=" << mainPattern->numOutput << ", N=" << mainPattern->numInput << endl;
2616      for (dim_t i2=front; i2<m_N2; i2++) {      for (size_t i=0; i<mainPattern->numOutput+1; i++) {
2617          for (dim_t i1=bottom; i1<m_N1; i1++) {          cout << "ptr[" << i << "]=" << mainPattern->ptr[i] << endl;
2618              for (dim_t i0=left; i0<m_N0; i0++) {      }
2619                  m_nodeId[i0+i1*m_N0+i2*m_N0*m_N1] = firstId+i0-left      for (size_t i=0; i<mainPattern->ptr[mainPattern->numOutput]; i++) {
2620                      +(i1-bottom)*(m_N0-left)          cout << "index[" << i << "]=" << mainPattern->index[i] << endl;
                     +(i2-front)*(m_N0-left)*(m_N1-bottom);  
             }  
         }  
2621      }      }
2622        */
2623    
2624      // elements      /*
2625      m_elementId.resize(getNumElements());      cout << "--- colCouple_pattern ---" << endl;
2626  #pragma omp parallel for      cout << "M=" << colPattern->numOutput << ", N=" << colPattern->numInput << endl;
2627      for (dim_t k=0; k<getNumElements(); k++) {      for (size_t i=0; i<colPattern->numOutput+1; i++) {
2628          m_elementId[k]=k;          cout << "ptr[" << i << "]=" << colPattern->ptr[i] << endl;
2629        }
2630        for (size_t i=0; i<colPattern->ptr[colPattern->numOutput]; i++) {
2631            cout << "index[" << i << "]=" << colPattern->index[i] << endl;
2632      }      }
2633        */
2634    
2635      // face elements      /*
2636      m_faceId.resize(getNumFaceElements());      cout << "--- rowCouple_pattern ---" << endl;
2637  #pragma omp parallel for      cout << "M=" << rowPattern->numOutput << ", N=" << rowPattern->numInput << endl;
2638      for (dim_t k=0; k<getNumFaceElements(); k++) {      for (size_t i=0; i<rowPattern->numOutput+1; i++) {
2639          m_faceId[k]=k;          cout << "ptr[" << i << "]=" << rowPattern->ptr[i] << endl;
2640      }      }
2641        for (size_t i=0; i<rowPattern->ptr[rowPattern->numOutput]; i++) {
2642            cout << "index[" << i << "]=" << rowPattern->index[i] << endl;
2643        }
2644        */
2645    
2646      // generate face offset vector      paso::Pattern_free(mainPattern);
2647      const IndexVector facesPerEdge = getNumFacesPerBoundary();      paso::Pattern_free(colPattern);
2648      m_faceOffset.assign(facesPerEdge.size(), -1);      paso::Pattern_free(rowPattern);
2649      index_t offset=0;  }
2650      for (size_t i=0; i<facesPerEdge.size(); i++) {  
2651          if (facesPerEdge[i]>0) {  //private
2652              m_faceOffset[i]=offset;  void Brick::addToMatrixAndRHS(Paso_SystemMatrix* S, escript::Data& F,
2653              offset+=facesPerEdge[i];           const vector<double>& EM_S, const vector<double>& EM_F, bool addS,
2654             bool addF, index_t firstNode, dim_t nEq, dim_t nComp) const
2655    {
2656        IndexVector rowIndex;
2657        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode]);
2658        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+1]);
2659        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]]);
2660        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]+1]);
2661        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]*m_NN[1]]);
2662        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]*m_NN[1]+1]);
2663        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]*(m_NN[1]+1)]);
2664        rowIndex.push_back(m_dofMap[firstNode+m_NN[0]*(m_NN[1]+1)+1]);
2665        if (addF) {
2666            double *F_p=F.getSampleDataRW(0);
2667            for (index_t i=0; i<rowIndex.size(); i++) {
2668                if (rowIndex[i]<getNumDOF()) {
2669                    for (index_t eq=0; eq<nEq; eq++) {
2670                        F_p[INDEX2(eq, rowIndex[i], nEq)]+=EM_F[INDEX2(eq,i,nEq)];
2671                    }
2672                }
2673          }          }
2674      }      }
2675        if (addS) {
2676            addToSystemMatrix(S, rowIndex, nEq, rowIndex, nComp, EM_S);
2677        }
2678  }  }
2679    
2680  //protected  //protected
2681  void Brick::interpolateNodesOnElements(escript::Data& out, escript::Data& in,  void Brick::interpolateNodesOnElements(escript::Data& out,
2682                                           const escript::Data& in,
2683                                         bool reduced) const                                         bool reduced) const
2684  {  {
2685      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2686      if (reduced) {      if (reduced) {
2687          /* GENERATOR SNIP_INTERPOLATE_REDUCED_ELEMENTS TOP */          out.requireWrite();
2688          const double tmp0_0 = 0.12500000000000000000;  #pragma omp parallel
2689  #pragma omp parallel for          {
2690          for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {              vector<double> f_000(numComp);
2691              for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {              vector<double> f_001(numComp);
2692                  for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {              vector<double> f_010(numComp);
2693                      const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_011(numComp);
2694                      const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_100(numComp);
2695                      const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_101(numComp);
2696                      const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_110(numComp);
2697                      const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_111(numComp);
2698                      const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  #pragma omp for
2699                      const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));              for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
2700                      const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
2701                      double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
2702                      for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                          memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2703                          o[INDEX2(i,numComp,0)] = tmp0_0*(f_000[i] + f_001[i] + f_010[i] + f_011[i] + f_100[i] + f_101[i] + f_110[i] + f_111[i]);                          memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2704                      } /* end of component loop i */                          memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2705                  } /* end of k0 loop */                          memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2706              } /* end of k1 loop */                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2707          } /* end of k2 loop */                          memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2708