/[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 3762 by caltinay, Tue Jan 10 00:01:45 2012 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/SystemMatrix.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 ((n0+1)%m_NX > 0 || (n1+1)%m_NY > 0 || (n2+1)%m_NZ > 0)      if ((d0 > 1 && (n0+1)/d0<2) || (d1 > 1 && (n1+1)/d1<2) || (d2 > 1 && (n2+1)/d2<2))
         throw RipleyException("Number of elements+1 must be separable into number of ranks in each dimension");  
   
     if ((m_NX > 1 && (n0+1)/m_NX<2) || (m_NY > 1 && (n1+1)/m_NY<2) || (m_NZ > 1 && (n2+1)/m_NZ<2))  
142          throw RipleyException("Too few elements for the number of ranks");          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)      // local number of elements (including overlap)
158      m_NE0 = (m_NX>1 ? (n0+1)/m_NX : n0);      m_NE[0] = m_ownNE[0] = (d0>1 ? (n0+1)/d0 : n0);
159      if (m_mpiInfo->rank%m_NX>0 && m_mpiInfo->rank%m_NX<m_NX-1)      if (m_mpiInfo->rank%d0>0 && m_mpiInfo->rank%d0<d0-1)
160          m_NE0++;          m_NE[0]++;
161      m_NE1 = (m_NY>1 ? (n1+1)/m_NY : n1);      else if (d0>1 && m_mpiInfo->rank%d0==d0-1)
162      if (m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX>0 && m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX<m_NY-1)          m_ownNE[0]--;
163          m_NE1++;  
164      m_NE2 = (m_NZ>1 ? (n2+1)/m_NZ : n2);      m_NE[1] = m_ownNE[1] = (d1>1 ? (n1+1)/d1 : n1);
165      if (m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)>0 && m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)<m_NZ-1)      if (m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0>0 && m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0<d1-1)
166          m_NE2++;          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      // local number of nodes
177      m_N0 = m_NE0+1;      m_NN[0] = m_NE[0]+1;
178      m_N1 = m_NE1+1;      m_NN[1] = m_NE[1]+1;
179      m_N2 = m_NE2+1;      m_NN[2] = m_NE[2]+1;
180    
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 = (n0+1)/m_NX*(m_mpiInfo->rank%m_NX);      m_offset[0] = (n0+1)/d0*(m_mpiInfo->rank%d0);
183      if (m_offset0 > 0)      if (m_offset[0] > 0)
184          m_offset0--;          m_offset[0]--;
185      m_offset1 = (n1+1)/m_NY*(m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX);      m_offset[1] = (n1+1)/d1*(m_mpiInfo->rank%(d0*d1)/d0);
186      if (m_offset1 > 0)      if (m_offset[1] > 0)
187          m_offset1--;          m_offset[1]--;
188      m_offset2 = (n2+1)/m_NZ*(m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY));      m_offset[2] = (n2+1)/d2*(m_mpiInfo->rank/(d0*d1));
189      if (m_offset2 > 0)      if (m_offset[2] > 0)
190          m_offset2--;          m_offset[2]--;
191    
192      populateSampleIds();      populateSampleIds();
193      createPattern();      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 99  bool Brick::operator==(const AbstractDom Line 218  bool Brick::operator==(const AbstractDom
218      const Brick* o=dynamic_cast<const Brick*>(&other);      const Brick* o=dynamic_cast<const Brick*>(&other);
219      if (o) {      if (o) {
220          return (RipleyDomain::operator==(other) &&          return (RipleyDomain::operator==(other) &&
221                  m_gNE0==o->m_gNE0 && m_gNE1==o->m_gNE1 && m_gNE2==o->m_gNE2                  m_gNE[0]==o->m_gNE[0] && m_gNE[1]==o->m_gNE[1] && m_gNE[2]==o->m_gNE[2]
222                  && m_l0==o->m_l0 && m_l1==o->m_l1 && m_l2==o->m_l2                  && m_origin[0]==o->m_origin[0] && m_origin[1]==o->m_origin[1] && m_origin[2]==o->m_origin[2]
223                  && m_NX==o->m_NX && m_NY==o->m_NY && m_NZ==o->m_NZ);                  && 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 115  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 167  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 248  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 267  const int* Brick::borrowSampleReferenceI Line 890  const int* Brick::borrowSampleReferenceI
890          case FaceElements:          case FaceElements:
891          case ReducedFaceElements:          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    
# Line 293  bool Brick::ownSample(int fsType, index_ Line 917  bool Brick::ownSample(int fsType, index_
917          case ReducedElements:          case ReducedElements:
918              {              {
919                  // check ownership of element's _last_ node                  // check ownership of element's _last_ node
920                  const index_t x=id%m_NE0 + 1;                  const index_t x=id%m_NE[0] + 1;
921                  const index_t y=id%(m_NE0*m_NE1)/m_NE0 + 1;                  const index_t y=id%(m_NE[0]*m_NE[1])/m_NE[0] + 1;
922                  const index_t z=id/(m_NE0*m_NE1) + 1;                  const index_t z=id/(m_NE[0]*m_NE[1]) + 1;
923                  return (m_dofMap[x + m_N0*y +m_N0*m_N1*z] < getNumDOF());                  return (m_dofMap[x + m_NN[0]*y + m_NN[0]*m_NN[1]*z] < getNumDOF());
924              }              }
925          case FaceElements:          case FaceElements:
926          case ReducedFaceElements:          case ReducedFaceElements:
927              {              {
928                  // check ownership of face element's last node                  // check ownership of face element's last node
                 const IndexVector faces = getNumFacesPerBoundary();  
929                  dim_t n=0;                  dim_t n=0;
930                  for (size_t i=0; i<faces.size(); i++) {                  for (size_t i=0; i<6; i++) {
931                      n+=faces[i];                      n+=m_faceCount[i];
932                      if (id<n) {                      if (id<n) {
933                          const index_t j=id-n+faces[i];                          const index_t j=id-n+m_faceCount[i];
934                          if (i>=4) { // front or back                          if (i>=4) { // front or back
935                              const index_t first=(i==4 ? 0 : m_N0*m_N1*(m_N2-1));                              const index_t first=(i==4 ? 0 : m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1));
936                              return (m_dofMap[first+j%m_NE0+1+(j/m_NE0+1)*m_N0] < getNumDOF());                              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                          } else if (i>=2) { // bottom or top
938                              const index_t first=(i==2 ? 0 : m_N0*(m_N1-1));                              const index_t first=(i==2 ? 0 : m_NN[0]*(m_NN[1]-1));
939                              return (m_dofMap[first+j%m_NE0+1+(j/m_NE0+1)*m_N0*m_N1] < getNumDOF());                              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                          } else { // left or right
941                              const index_t first=(i==0 ? 0 : m_N0-1);                              const index_t first=(i==0 ? 0 : m_NN[0]-1);
942                              return (m_dofMap[first+(j%m_NE1+1)*m_N0+(j/m_NE1+1)*m_N0*m_N1] < getNumDOF());                              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                  }                  }
# Line 327  bool Brick::ownSample(int fsType, index_ Line 950  bool Brick::ownSample(int fsType, index_
950      }      }
951    
952      stringstream msg;      stringstream msg;
953      msg << "ownSample() not implemented for "      msg << "ownSample: invalid function space type " << fsType;
         << functionSpaceTypeAsString(fsType);  
954      throw RipleyException(msg.str());      throw RipleyException(msg.str());
955  }  }
956    
 void Brick::setToGradient(escript::Data& out, const escript::Data& cIn) const  
 {  
     escript::Data& in = *const_cast<escript::Data*>(&cIn);  
     const dim_t numComp = in.getDataPointSize();  
     const double h0 = m_l0/m_gNE0;  
     const double h1 = m_l1/m_gNE1;  
     const double h2 = m_l1/m_gNE2;  
     const double C0 = .044658198738520451079;  
     const double C1 = .16666666666666666667;  
     const double C2 = .21132486540518711775;  
     const double C3 = .25;  
     const double C4 = .5;  
     const double C5 = .62200846792814621559;  
     const double C6 = .78867513459481288225;  
   
     if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {  
         out.requireWrite();  
         /*** GENERATOR SNIP_GRAD_ELEMENTS TOP */  
 #pragma omp parallel for  
         for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
             for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                 for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                     const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));  
                     const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                     const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                     const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                     const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  
                     const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                     const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  
                     const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));  
                     double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));  
                     for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                         const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_011[i])*C0 + (f_101[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_010[i])*C1) / h0;  
                         const double V1=((f_110[i]-f_010[i])*C5 + (f_101[i]-f_001[i])*C0 + (f_100[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_011[i])*C1) / h0;  
                         const double V2=((f_101[i]-f_001[i])*C5 + (f_110[i]-f_010[i])*C0 + (f_100[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_011[i])*C1) / h0;  
                         const double V3=((f_111[i]-f_011[i])*C5 + (f_100[i]-f_000[i])*C0 + (f_101[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_010[i])*C1) / h0;  
                         const double V4=((f_010[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_101[i])*C0 + (f_011[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_100[i])*C1) / h1;  
                         const double V5=((f_110[i]-f_100[i])*C5 + (f_011[i]-f_001[i])*C0 + (f_010[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_101[i])*C1) / h1;  
                         const double V6=((f_011[i]-f_001[i])*C5 + (f_110[i]-f_100[i])*C0 + (f_010[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_101[i])*C1) / h1;  
                         const double V7=((f_111[i]-f_101[i])*C5 + (f_010[i]-f_000[i])*C0 + (f_011[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_100[i])*C1) / h1;  
                         const double V8=((f_001[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_110[i])*C0 + (f_011[i]+f_101[i]-f_010[i]-f_100[i])*C1) / h2;  
                         const double V9=((f_101[i]-f_100[i])*C5 + (f_011[i]-f_010[i])*C0 + (f_001[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_110[i])*C1) / h2;  
                         const double V10=((f_011[i]-f_010[i])*C5 + (f_101[i]-f_100[i])*C0 + (f_001[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_110[i])*C1) / h2;  
                         const double V11=((f_111[i]-f_110[i])*C5 + (f_001[i]-f_000[i])*C0 + (f_011[i]+f_101[i]-f_010[i]-f_100[i])*C1) / h2;  
                         o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;  
                         o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V4;  
                         o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V8;  
                         o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;  
                         o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V5;  
                         o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V9;  
                         o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;  
                         o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V4;  
                         o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V10;  
                         o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;  
                         o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V5;  
                         o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V11;  
                         o[INDEX3(i,0,4,numComp,3)] = V2;  
                         o[INDEX3(i,1,4,numComp,3)] = V6;  
                         o[INDEX3(i,2,4,numComp,3)] = V8;  
                         o[INDEX3(i,0,5,numComp,3)] = V2;  
                         o[INDEX3(i,1,5,numComp,3)] = V7;  
                         o[INDEX3(i,2,5,numComp,3)] = V9;  
                         o[INDEX3(i,0,6,numComp,3)] = V3;  
                         o[INDEX3(i,1,6,numComp,3)] = V6;  
                         o[INDEX3(i,2,6,numComp,3)] = V10;  
                         o[INDEX3(i,0,7,numComp,3)] = V3;  
                         o[INDEX3(i,1,7,numComp,3)] = V7;  
                         o[INDEX3(i,2,7,numComp,3)] = V11;  
                     } /* 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) {  
         out.requireWrite();  
         /*** GENERATOR SNIP_GRAD_REDUCED_ELEMENTS TOP */  
 #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)] = (f_100[i]+f_101[i]+f_110[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_001[i]-f_010[i]-f_011[i])*C3 / h0;  
                         o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_011[i]+f_110[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_001[i]-f_100[i]-f_101[i])*C3 / h1;  
                         o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_011[i]+f_101[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_010[i]-f_100[i]-f_110[i])*C3 / h2;  
                     } /* 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) {  
         out.requireWrite();  
         /*** GENERATOR SNIP_GRAD_FACES TOP */  
 #pragma omp parallel  
         {  
             if (m_faceOffset[0] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                         const 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) {  
                             const double V0=((f_010[i]-f_000[i])*C6 + (f_011[i]-f_001[i])*C2) / h1;  
                             const double V1=((f_010[i]-f_000[i])*C2 + (f_011[i]-f_001[i])*C6) / h1;  
                             const double V2=((f_001[i]-f_000[i])*C6 + (f_010[i]-f_011[i])*C2) / h2;  
                             const double V3=((f_001[i]-f_000[i])*C2 + (f_011[i]-f_010[i])*C6) / h2;  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = ((f_100[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_011[i])*C0 + (f_101[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_010[i])*C1) / h0;  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;  
                             o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = ((f_110[i]-f_010[i])*C5 + (f_101[i]-f_001[i])*C0 + (f_100[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_011[i])*C1) / h0;  
                             o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;  
                             o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;  
                             o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = ((f_101[i]-f_001[i])*C5 + (f_110[i]-f_010[i])*C0 + (f_100[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_011[i])*C1) / h0;  
                             o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;  
                             o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;  
                             o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = ((f_111[i]-f_011[i])*C5 + (f_100[i]-f_000[i])*C0 + (f_101[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_010[i])*C1) / h0;  
                             o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;  
                             o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             } /* end of face 0 */  
             if (m_faceOffset[1] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                         const 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) {  
                             const double V0=((f_110[i]-f_100[i])*C6 + (f_111[i]-f_101[i])*C2) / h1;  
                             const double V1=((f_110[i]-f_100[i])*C2 + (f_111[i]-f_101[i])*C6) / h1;  
                             const double V2=((f_101[i]-f_100[i])*C6 + (f_111[i]-f_110[i])*C2) / h2;  
                             const double V3=((f_101[i]-f_100[i])*C2 + (f_111[i]-f_110[i])*C6) / h2;  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = ((f_100[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_011[i])*C0 + (f_101[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_010[i])*C1) / h0;  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V0;  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;  
                             o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = ((f_110[i]-f_010[i])*C5 + (f_101[i]-f_001[i])*C0 + (f_100[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_011[i])*C1) / h0;  
                             o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V0;  
                             o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;  
                             o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = ((f_101[i]-f_001[i])*C5 + (f_110[i]-f_010[i])*C0 + (f_100[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_011[i])*C1) / h0;  
                             o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V1;  
                             o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;  
                             o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = ((f_111[i]-f_011[i])*C5 + (f_100[i]-f_000[i])*C0 + (f_101[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_010[i])*C1) / h0;  
                             o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V1;  
                             o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             } /* end of face 1 */  
             if (m_faceOffset[2] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const 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) {  
                             const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C6 + (f_101[i]-f_001[i])*C2) / h0;  
                             const double V1=((f_001[i]-f_000[i])*C6 + (f_101[i]-f_100[i])*C2) / h2;  
                             const double V2=((f_001[i]-f_000[i])*C2 + (f_101[i]-f_100[i])*C6) / h2;  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = ((f_010[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_101[i])*C0 + (f_011[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_100[i])*C1) / h1;  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V1;  
                             o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;  
                             o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = ((f_110[i]-f_100[i])*C5 + (f_011[i]-f_001[i])*C0 + (f_010[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_101[i])*C1) / h1;  
                             o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V2;  
                             o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V0;  
                             o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = ((f_011[i]-f_001[i])*C5 + (f_110[i]-f_100[i])*C0 + (f_010[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_101[i])*C1) / h1;  
                             o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V1;  
                             o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V0;  
                             o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = ((f_111[i]-f_101[i])*C5 + (f_010[i]-f_000[i])*C0 + (f_011[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_100[i])*C1) / h1;  
                             o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V2;  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k0 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             } /* end of face 2 */  
             if (m_faceOffset[3] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const 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) {  
                             const double V0=((f_110[i]-f_010[i])*C6 + (f_111[i]-f_011[i])*C2) / h0;  
                             const double V1=((f_110[i]-f_010[i])*C2 + (f_111[i]-f_011[i])*C6) / h0;  
                             const double V2=((f_011[i]-f_010[i])*C6 + (f_111[i]-f_110[i])*C2) / h2;  
                             const double V3=((f_011[i]-f_010[i])*C2 + (f_111[i]-f_110[i])*C6) / h2;  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = ((f_010[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_101[i])*C0 + (f_011[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_100[i])*C1) / h1;  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = V2;  
                             o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;  
                             o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = ((f_110[i]-f_100[i])*C5 + (f_011[i]-f_001[i])*C0 + (f_010[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_101[i])*C1) / h1;  
                             o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = V3;  
                             o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;  
                             o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = ((f_011[i]-f_001[i])*C5 + (f_110[i]-f_100[i])*C0 + (f_010[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_101[i])*C1) / h1;  
                             o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = V2;  
                             o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;  
                             o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = ((f_111[i]-f_101[i])*C5 + (f_010[i]-f_000[i])*C0 + (f_011[i]+f_110[i]-f_001[i]-f_100[i])*C1) / h1;  
                             o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = V3;  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k0 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             } /* end of face 3 */  
             if (m_faceOffset[4] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const 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) {  
                             const double V0=((f_100[i]-f_000[i])*C6 + (f_110[i]-f_010[i])*C2) / h0;  
                             const double V1=((f_100[i]-f_000[i])*C2 + (f_110[i]-f_010[i])*C6) / h0;  
                             const double V2=((f_010[i]-f_000[i])*C6 + (f_110[i]-f_100[i])*C2) / h1;  
                             const double V3=((f_010[i]-f_000[i])*C2 + (f_110[i]-f_100[i])*C6) / h1;  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = ((f_001[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_110[i])*C0 + (f_011[i]+f_101[i]-f_010[i]-f_100[i])*C1) / h2;  
                             o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;  
                             o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;  
                             o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = ((f_101[i]-f_100[i])*C5 + (f_011[i]-f_010[i])*C0 + (f_001[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_110[i])*C1) / h2;  
                             o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;  
                             o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;  
                             o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = ((f_011[i]-f_010[i])*C5 + (f_101[i]-f_100[i])*C0 + (f_001[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_110[i])*C1) / h2;  
                             o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;  
                             o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;  
                             o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = ((f_111[i]-f_110[i])*C5 + (f_001[i]-f_000[i])*C0 + (f_011[i]+f_101[i]-f_010[i]-f_100[i])*C1) / h2;  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k0 loop */  
                 } /* end of k1 loop */  
             } /* end of face 4 */  
             if (m_faceOffset[5] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const 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) {  
                             const double V0=((f_101[i]-f_001[i])*C6 + (f_111[i]-f_011[i])*C2) / h0;  
                             const double V1=((f_101[i]-f_001[i])*C2 + (f_111[i]-f_011[i])*C6) / h0;  
                             const double V2=((f_011[i]-f_001[i])*C6 + (f_111[i]-f_101[i])*C2) / h1;  
                             const double V3=((f_011[i]-f_001[i])*C2 + (f_111[i]-f_101[i])*C6) / h1;  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = V0;  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = V2;  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = ((f_001[i]-f_000[i])*C5 + (f_111[i]-f_110[i])*C0 + (f_011[i]+f_101[i]-f_010[i]-f_100[i])*C1) / h2;  
                             o[INDEX3(i,0,1,numComp,3)] = V0;  
                             o[INDEX3(i,1,1,numComp,3)] = V3;  
                             o[INDEX3(i,2,1,numComp,3)] = ((f_011[i]-f_010[i])*C0 + (f_101[i]-f_100[i])*C5 + (f_001[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_110[i])*C1) / h2;  
                             o[INDEX3(i,0,2,numComp,3)] = V1;  
                             o[INDEX3(i,1,2,numComp,3)] = V2;  
                             o[INDEX3(i,2,2,numComp,3)] = ((f_011[i]-f_010[i])*C5 + (f_101[i]-f_100[i])*C0 + (f_001[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_110[i])*C1) / h2;  
                             o[INDEX3(i,0,3,numComp,3)] = V1;  
                             o[INDEX3(i,1,3,numComp,3)] = V3;  
                             o[INDEX3(i,2,3,numComp,3)] = ((f_001[i]-f_000[i])*C0 + (f_111[i]-f_110[i])*C5 + (f_011[i]+f_101[i]-f_010[i]-f_100[i])*C1) / h2;  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k0 loop */  
                 } /* end of k1 loop */  
             } /* end of face 5 */  
         } // end of parallel section  
         /* GENERATOR SNIP_GRAD_FACES BOTTOM */  
     } else if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {  
         out.requireWrite();  
         /*** GENERATOR SNIP_GRAD_REDUCED_FACES TOP */  
 #pragma omp parallel  
         {  
             if (m_faceOffset[0] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                         const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_101[i]+f_110[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_001[i]-f_010[i]-f_011[i])*C3 / h0;  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_011[i]-f_000[i]-f_001[i])*C4 / h1;  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_011[i]-f_000[i]-f_010[i])*C4 / h2;  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             } /* end of face 0 */  
             if (m_faceOffset[1] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                         const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-2,k1+1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(m_N0-1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_101[i]+f_110[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_001[i]-f_010[i]-f_011[i])*C3 / h0;  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_110[i]+f_111[i]-f_100[i]-f_101[i])*C4 / h1;  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_101[i]+f_111[i]-f_100[i]-f_110[i])*C4 / h2;  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             } /* end of face 1 */  
             if (m_faceOffset[2] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,0,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,0,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_100[i]+f_101[i]-f_000[i]-f_001[i])*C4 / h0;  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_011[i]+f_110[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_001[i]-f_100[i]-f_101[i])*C3 / h1;  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_101[i]-f_000[i]-f_100[i])*C4 / h2;  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k0 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             } /* end of face 2 */  
             if (m_faceOffset[3] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-1,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-1,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,m_N1-2,k2+1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,m_N1-2,k2, m_N0,m_N1));  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_110[i]+f_111[i]-f_010[i]-f_011[i])*C4 / h0;  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_011[i]+f_110[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_001[i]-f_100[i]-f_101[i])*C3 / h1;  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_011[i]+f_111[i]-f_010[i]-f_110[i])*C4 / h2;  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k0 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             } /* end of face 3 */  
             if (m_faceOffset[4] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const 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_100[i]+f_110[i]-f_000[i]-f_010[i])*C4 / h0;  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_010[i]+f_110[i]-f_000[i]-f_100[i])*C4 / h1;  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_011[i]+f_101[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_010[i]-f_100[i]-f_110[i])*C4 / h2;  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k0 loop */  
                 } /* end of k1 loop */  
             } /* end of face 4 */  
             if (m_faceOffset[5] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-1, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,m_N2-2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1));  
                         const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,m_N2-2, m_N0,m_N1));  
                         double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             o[INDEX3(i,0,0,numComp,3)] = (f_101[i]+f_111[i]-f_001[i]-f_011[i])*C4 / h0;  
                             o[INDEX3(i,1,0,numComp,3)] = (f_011[i]+f_111[i]-f_001[i]-f_101[i])*C4 / h1;  
                             o[INDEX3(i,2,0,numComp,3)] = (f_001[i]+f_011[i]+f_101[i]+f_111[i]-f_000[i]-f_010[i]-f_100[i]-f_110[i])*C3 / h2;  
                         } /* end of component loop i */  
                     } /* end of k0 loop */  
                 } /* end of k1 loop */  
             } /* end of face 5 */  
         } // end of parallel section  
         /* GENERATOR SNIP_GRAD_REDUCED_FACES BOTTOM */  
     } else {  
         stringstream msg;  
         msg << "setToGradient() not implemented for "  
             << functionSpaceTypeAsString(out.getFunctionSpace().getTypeCode());  
         throw RipleyException(msg.str());  
     }  
 }  
   
 void Brick::setToIntegrals(vector<double>& integrals, const escript::Data& arg) const  
 {  
     escript::Data& in = *const_cast<escript::Data*>(&arg);  
     const dim_t numComp = in.getDataPointSize();  
     const double h0 = m_l0/m_gNE0;  
     const double h1 = m_l1/m_gNE1;  
     const double h2 = m_l2/m_gNE2;  
     if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == Elements) {  
         const double w_0 = h0*h1*h2/8.;  
 #pragma omp parallel  
         {  
             vector<double> int_local(numComp, 0);  
 #pragma omp for nowait  
             for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                 for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                     for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE0, m_NE1));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];  
                             const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];  
                             const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];  
                             const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];  
                             const register double f_4 = f[INDEX2(i,4,numComp)];  
                             const register double f_5 = f[INDEX2(i,5,numComp)];  
                             const register double f_6 = f[INDEX2(i,6,numComp)];  
                             const register double f_7 = f[INDEX2(i,7,numComp)];  
                             int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3+f_4+f_5+f_6+f_7)*w_0;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k0 loop */  
                 } /* end of k1 loop */  
             } /* end of k2 loop */  
   
 #pragma omp critical  
             for (index_t i=0; i<numComp; i++)  
                 integrals[i]+=int_local[i];  
         } // end of parallel section  
     } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {  
         const double w_0 = h0*h1*h2;  
 #pragma omp parallel  
         {  
             vector<double> int_local(numComp, 0);  
 #pragma omp for nowait  
             for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                 for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                     for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE0, m_NE1));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             int_local[i]+=f[i]*w_0;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k0 loop */  
                 } /* end of k1 loop */  
             } /* end of k2 loop */  
   
 #pragma omp critical  
             for (index_t i=0; i<numComp; i++)  
                 integrals[i]+=int_local[i];  
         } // end of parallel section  
     } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {  
         const double w_0 = h1*h2/4.;  
         const double w_1 = h0*h2/4.;  
         const double w_2 = h0*h1/4.;  
 #pragma omp parallel  
         {  
             vector<double> int_local(numComp, 0);  
             if (m_faceOffset[0] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];  
                             const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];  
                             const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];  
                             const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];  
                             int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             }  
   
             if (m_faceOffset[1] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];  
                             const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];  
                             const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];  
                             const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];  
                             int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             }  
   
             if (m_faceOffset[2] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];  
                             const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];  
                             const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];  
                             const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];  
                             int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             }  
   
             if (m_faceOffset[3] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];  
                             const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];  
                             const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];  
                             const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];  
                             int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             }  
   
             if (m_faceOffset[4] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];  
                             const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];  
                             const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];  
                             const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];  
                             int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             }  
   
             if (m_faceOffset[5] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             const register double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];  
                             const register double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];  
                             const register double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];  
                             const register double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];  
                             int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             }  
   
 #pragma omp critical  
             for (index_t i=0; i<numComp; i++)  
                 integrals[i]+=int_local[i];  
         } // end of parallel section  
   
     } else if (arg.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {  
         const double w_0 = h1*h2;  
         const double w_1 = h0*h2;  
         const double w_2 = h0*h1;  
 #pragma omp parallel  
         {  
             vector<double> int_local(numComp, 0);  
             if (m_faceOffset[0] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             int_local[i]+=f[i]*w_0;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             }  
   
             if (m_faceOffset[1] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             int_local[i]+=f[i]*w_0;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             }  
   
             if (m_faceOffset[2] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             int_local[i]+=f[i]*w_1;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             }  
   
             if (m_faceOffset[3] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             int_local[i]+=f[i]*w_1;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             }  
   
             if (m_faceOffset[4] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             int_local[i]+=f[i]*w_2;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             }  
   
             if (m_faceOffset[5] > -1) {  
 #pragma omp for nowait  
                 for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {  
                     for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {  
                         const double* f = in.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));  
                         for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {  
                             int_local[i]+=f[i]*w_2;  
                         }  /* end of component loop i */  
                     } /* end of k1 loop */  
                 } /* end of k2 loop */  
             }  
   
 #pragma omp critical  
             for (index_t i=0; i<numComp; i++)  
                 integrals[i]+=int_local[i];  
         } // end of parallel section  
   
     } else {  
         stringstream msg;  
         msg << "setToIntegrals() not implemented for "  
             << functionSpaceTypeAsString(arg.getFunctionSpace().getTypeCode());  
         throw RipleyException(msg.str());  
     }  
 }  
   
957  void Brick::setToNormal(escript::Data& out) const  void Brick::setToNormal(escript::Data& out) const
958  {  {
959      if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {      if (out.getFunctionSpace().getTypeCode() == FaceElements) {
# Line 1046  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 962  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
962          {          {
963              if (m_faceOffset[0] > -1) {              if (m_faceOffset[0] > -1) {
964  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
965                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
966                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
967                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
968                          // set vector at four quadrature points                          // set vector at four quadrature points
969                          *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;                          *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
970                          *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;                          *o++ = -1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
# Line 1060  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 976  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
976    
977              if (m_faceOffset[1] > -1) {              if (m_faceOffset[1] > -1) {
978  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
979                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
980                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
981                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
982                          // set vector at four quadrature points                          // set vector at four quadrature points
983                          *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;                          *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
984                          *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;                          *o++ = 1.; *o++ = 0.; *o++ = 0.;
# Line 1074  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 990  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
990    
991              if (m_faceOffset[2] > -1) {              if (m_faceOffset[2] > -1) {
992  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
993                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
994                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
995                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
996                          // set vector at four quadrature points                          // set vector at four quadrature points
997                          *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;                          *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
998                          *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;                          *o++ = 0.; *o++ = -1.; *o++ = 0.;
# Line 1088  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 1004  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
1004    
1005              if (m_faceOffset[3] > -1) {              if (m_faceOffset[3] > -1) {
1006  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1007                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1008                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1009                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1010                          // set vector at four quadrature points                          // set vector at four quadrature points
1011                          *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;                          *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
1012                          *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;                          *o++ = 0.; *o++ = 1.; *o++ = 0.;
# Line 1102  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 1018  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
1018    
1019              if (m_faceOffset[4] > -1) {              if (m_faceOffset[4] > -1) {
1020  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1021                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1022                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1023                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1024                          // set vector at four quadrature points                          // set vector at four quadrature points
1025                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
1026                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = -1.;
# Line 1116  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 1032  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
1032    
1033              if (m_faceOffset[5] > -1) {              if (m_faceOffset[5] > -1) {
1034  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1035                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1036                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1037                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1038                          // set vector at four quadrature points                          // set vector at four quadrature points
1039                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
1040                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;                          *o++ = 0.; *o++ = 0.; *o++ = 1.;
# Line 1134  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 1050  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
1050          {          {
1051              if (m_faceOffset[0] > -1) {              if (m_faceOffset[0] > -1) {
1052  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1053                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1054                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1055                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1056                          *o++ = -1.;                          *o++ = -1.;
1057                          *o++ = 0.;                          *o++ = 0.;
1058                          *o = 0.;                          *o = 0.;
# Line 1146  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 1062  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
1062    
1063              if (m_faceOffset[1] > -1) {              if (m_faceOffset[1] > -1) {
1064  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1065                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1066                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1067                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1068                          *o++ = 1.;                          *o++ = 1.;
1069                          *o++ = 0.;                          *o++ = 0.;
1070                          *o = 0.;                          *o = 0.;
# Line 1158  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 1074  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
1074    
1075              if (m_faceOffset[2] > -1) {              if (m_faceOffset[2] > -1) {
1076  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1077                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1078                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1079                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1080                          *o++ = 0.;                          *o++ = 0.;
1081                          *o++ = -1.;                          *o++ = -1.;
1082                          *o = 0.;                          *o = 0.;
# Line 1170  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 1086  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
1086    
1087              if (m_faceOffset[3] > -1) {              if (m_faceOffset[3] > -1) {
1088  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1089                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1090                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1091                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1092                          *o++ = 0.;                          *o++ = 0.;
1093                          *o++ = 1.;                          *o++ = 1.;
1094                          *o = 0.;                          *o = 0.;
# Line 1182  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 1098  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
1098    
1099              if (m_faceOffset[4] > -1) {              if (m_faceOffset[4] > -1) {
1100  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1101                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1102                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1103                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1104                          *o++ = 0.;                          *o++ = 0.;
1105                          *o++ = 0.;                          *o++ = 0.;
1106                          *o = -1.;                          *o = -1.;
# Line 1194  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 1110  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
1110    
1111              if (m_faceOffset[5] > -1) {              if (m_faceOffset[5] > -1) {
1112  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1113                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1114                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1115                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1116                          *o++ = 0.;                          *o++ = 0.;
1117                          *o++ = 0.;                          *o++ = 0.;
1118                          *o = 1.;                          *o = 1.;
# Line 1207  void Brick::setToNormal(escript::Data& o Line 1123  void Brick::setToNormal(escript::Data& o
1123    
1124      } else {      } else {
1125          stringstream msg;          stringstream msg;
1126          msg << "setToNormal() not implemented for "          msg << "setToNormal: invalid function space type "
1127              << functionSpaceTypeAsString(out.getFunctionSpace().getTypeCode());              << out.getFunctionSpace().getTypeCode();
1128          throw RipleyException(msg.str());          throw RipleyException(msg.str());
1129      }      }
1130  }  }
# Line 1219  void Brick::setToSize(escript::Data& out Line 1135  void Brick::setToSize(escript::Data& out
1135              || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {              || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedElements) {
1136          out.requireWrite();          out.requireWrite();
1137          const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();          const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
1138          const double xSize=getFirstCoordAndSpacing(0).second;          const double size=sqrt(m_dx[0]*m_dx[0]+m_dx[1]*m_dx[1]+m_dx[2]*m_dx[2]);
         const double ySize=getFirstCoordAndSpacing(1).second;  
         const double zSize=getFirstCoordAndSpacing(2).second;  
         const double size=min(min(xSize,ySize),zSize);  
1139  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel for
1140          for (index_t k = 0; k < getNumElements(); ++k) {          for (index_t k = 0; k < getNumElements(); ++k) {
1141              double* o = out.getSampleDataRW(k);              double* o = out.getSampleDataRW(k);
# Line 1232  void Brick::setToSize(escript::Data& out Line 1145  void Brick::setToSize(escript::Data& out
1145              || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {              || out.getFunctionSpace().getTypeCode() == ReducedFaceElements) {
1146          out.requireWrite();          out.requireWrite();
1147          const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();          const dim_t numQuad=out.getNumDataPointsPerSample();
         const double xSize=getFirstCoordAndSpacing(0).second;  
         const double ySize=getFirstCoordAndSpacing(1).second;  
         const double zSize=getFirstCoordAndSpacing(2).second;  
1148  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
1149          {          {
1150              if (m_faceOffset[0] > -1) {              if (m_faceOffset[0] > -1) {
1151                  const double size=min(ySize,zSize);                  const double size=min(m_dx[1],m_dx[2]);
1152  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1153                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1154                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                      for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1155                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1156                          fill(o, o+numQuad, size);                          fill(o, o+numQuad, size);
1157                      }                      }
1158                  }                  }
1159              }              }
1160    
1161              if (m_faceOffset[1] > -1) {              if (m_faceOffset[1] > -1) {
1162                  const double size=min(ySize,zSize);                  const double size=min(m_dx[1],m_dx[2]);
1163  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1164                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  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                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE1));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1167                          fill(o, o+numQuad, size);                          fill(o, o+numQuad, size);
1168                      }                      }
1169                  }                  }
1170              }              }
1171    
1172              if (m_faceOffset[2] > -1) {              if (m_faceOffset[2] > -1) {
1173                  const double size=min(xSize,zSize);                  const double size=min(m_dx[0],m_dx[2]);
1174  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1175                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1176                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1177                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1178                          fill(o, o+numQuad, size);                          fill(o, o+numQuad, size);
1179                      }                      }
1180                  }                  }
1181              }              }
1182    
1183              if (m_faceOffset[3] > -1) {              if (m_faceOffset[3] > -1) {
1184                  const double size=min(xSize,zSize);                  const double size=min(m_dx[0],m_dx[2]);
1185  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1186                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE2; ++k2) {                  for (index_t k2 = 0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1187                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1188                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1189                          fill(o, o+numQuad, size);                          fill(o, o+numQuad, size);
1190                      }                      }
1191                  }                  }
1192              }              }
1193    
1194              if (m_faceOffset[4] > -1) {              if (m_faceOffset[4] > -1) {
1195                  const double size=min(xSize,ySize);                  const double size=min(m_dx[0],m_dx[1]);
1196  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1197                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1198                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1199                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1200                          fill(o, o+numQuad, size);                          fill(o, o+numQuad, size);
1201                      }                      }
1202                  }                  }
1203              }              }
1204    
1205              if (m_faceOffset[5] > -1) {              if (m_faceOffset[5] > -1) {
1206                  const double size=min(xSize,ySize);                  const double size=min(m_dx[0],m_dx[1]);
1207  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
1208                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE1; ++k1) {                  for (index_t k1 = 0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1209                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE0; ++k0) {                      for (index_t k0 = 0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1210                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE0));                          double* o = out.getSampleDataRW(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1211                          fill(o, o+numQuad, size);                          fill(o, o+numQuad, size);
1212                      }                      }
1213                  }                  }
# Line 1306  void Brick::setToSize(escript::Data& out Line 1216  void Brick::setToSize(escript::Data& out
1216    
1217      } else {      } else {
1218          stringstream msg;          stringstream msg;
1219          msg << "setToSize() 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    
 Paso_SystemMatrixPattern* Brick::getPattern(bool reducedRowOrder,  
                                             bool reducedColOrder) const  
 {  
     if (reducedRowOrder || reducedColOrder)  
         throw RipleyException("getPattern() not implemented for reduced order");  
   
     return m_pattern;  
 }  
   
1225  void Brick::Print_Mesh_Info(const bool full) const  void Brick::Print_Mesh_Info(const bool full) const
1226  {  {
1227      RipleyDomain::Print_Mesh_Info(full);      RipleyDomain::Print_Mesh_Info(full);
# Line 1328  void Brick::Print_Mesh_Info(const bool f Line 1229  void Brick::Print_Mesh_Info(const bool f
1229          cout << "     Id  Coordinates" << endl;          cout << "     Id  Coordinates" << endl;
1230          cout.precision(15);          cout.precision(15);
1231          cout.setf(ios::scientific, ios::floatfield);          cout.setf(ios::scientific, ios::floatfield);
         pair<double,double> xdx = getFirstCoordAndSpacing(0);  
         pair<double,double> ydy = getFirstCoordAndSpacing(1);  
         pair<double,double> zdz = getFirstCoordAndSpacing(2);  
1232          for (index_t i=0; i < getNumNodes(); i++) {          for (index_t i=0; i < getNumNodes(); i++) {
1233              cout << "  " << setw(5) << m_nodeId[i]              cout << "  " << setw(5) << m_nodeId[i]
1234                  << "  " << xdx.first+(i%m_N0)*xdx.second                  << "  " << getLocalCoordinate(i%m_NN[0], 0)
1235                  << "  " << ydy.first+(i%(m_N0*m_N1)/m_N0)*ydy.second                  << "  " << getLocalCoordinate(i%(m_NN[0]*m_NN[1])/m_NN[0], 1)
1236                  << "  " << zdz.first+(i/(m_N0*m_N1))*zdz.second << endl;                  << "  " << getLocalCoordinate(i/(m_NN[0]*m_NN[1]), 2) << endl;
1237          }          }
1238      }      }
1239  }  }
1240    
 IndexVector Brick::getNumNodesPerDim() const  
 {  
     IndexVector ret;  
     ret.push_back(m_N0);  
     ret.push_back(m_N1);  
     ret.push_back(m_N2);  
     return ret;  
 }  
   
 IndexVector Brick::getNumElementsPerDim() const  
 {  
     IndexVector ret;  
     ret.push_back(m_NE0);  
     ret.push_back(m_NE1);  
     ret.push_back(m_NE2);  
     return ret;  
 }  
   
 IndexVector Brick::getNumFacesPerBoundary() const  
 {  
     IndexVector ret(6, 0);  
     //left  
     if (m_offset0==0)  
         ret[0]=m_NE1*m_NE2;  
     //right  
     if (m_mpiInfo->rank%m_NX==m_NX-1)  
         ret[1]=m_NE1*m_NE2;  
     //bottom  
     if (m_offset1==0)  
         ret[2]=m_NE0*m_NE2;  
     //top  
     if (m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX==m_NY-1)  
         ret[3]=m_NE0*m_NE2;  
     //front  
     if (m_offset2==0)  
         ret[4]=m_NE0*m_NE1;  
     //back  
     if (m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY)==m_NZ-1)  
         ret[5]=m_NE0*m_NE1;  
     return ret;  
 }  
   
 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");  
 }  
   
 //protected  
 dim_t Brick::getNumDOF() const  
 {  
     return (m_gNE0+1)/m_NX*(m_gNE1+1)/m_NY*(m_gNE2+1)/m_NZ;  
 }  
   
 //protected  
 dim_t Brick::getNumFaceElements() const  
 {  
     const IndexVector faces = getNumFacesPerBoundary();  
     dim_t n=0;  
     for (size_t i=0; i<faces.size(); i++)  
         n+=faces[i];  
     return n;  
 }  
1241    
1242  //protected  //protected
1243  void Brick::assembleCoordinates(escript::Data& arg) const  void Brick::assembleCoordinates(escript::Data& arg) const
# Line 1420  void Brick::assembleCoordinates(escript: Line 1249  void Brick::assembleCoordinates(escript:
1249      if (!numSamplesEqual(&x, 1, getNumNodes()))      if (!numSamplesEqual(&x, 1, getNumNodes()))
1250          throw RipleyException("setToX: Illegal number of samples in Data object");          throw RipleyException("setToX: Illegal number of samples in Data object");
1251    
     pair<double,double> xdx = getFirstCoordAndSpacing(0);  
     pair<double,double> ydy = getFirstCoordAndSpacing(1);  
     pair<double,double> zdz = getFirstCoordAndSpacing(2);  
1252      arg.requireWrite();      arg.requireWrite();
1253  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel for
1254      for (dim_t i2 = 0; i2 < m_N2; i2++) {      for (dim_t i2 = 0; i2 < m_NN[2]; i2++) {
1255          for (dim_t i1 = 0; i1 < m_N1; i1++) {          for (dim_t i1 = 0; i1 < m_NN[1]; i1++) {
1256              for (dim_t i0 = 0; i0 < m_N0; i0++) {              for (dim_t i0 = 0; i0 < m_NN[0]; i0++) {
1257                  double* point = arg.getSampleDataRW(i0+m_N0*i1+m_N0*m_N1*i2);                  double* point = arg.getSampleDataRW(i0+m_NN[0]*i1+m_NN[0]*m_NN[1]*i2);
1258                  point[0] = xdx.first+i0*xdx.second;                  point[0] = getLocalCoordinate(i0, 0);
1259                  point[1] = ydy.first+i1*ydy.second;                  point[1] = getLocalCoordinate(i1, 1);
1260                  point[2] = zdz.first+i2*zdz.second;                  point[2] = getLocalCoordinate(i2, 2);
1261              }              }
1262          }          }
1263      }      }
1264  }  }
1265    
1266  //protected  //protected
1267    void Brick::assembleGradient(escript::Data& out, const escript::Data& in) const
1268    {
1269        const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
1270        const double C0 = .044658198738520451079;
1271        const double C1 = .16666666666666666667;
1272        const double C2 = .21132486540518711775;
1273        const double C3 = .25;
1274        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
1281            {
1282                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
1358                for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
1359                    for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
1360                        for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
1361                            memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1362                            memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1363                            memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1364                            memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1365                            memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1366                            memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1367                            memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1368                            memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
1369                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE[0],m_NE[1]));
1370                            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;
1765                            }  // end of component loop i
1766                        } // end of k0 loop
1767                    } // end of k1 loop
1768                } // end of k2 loop
1769    
1770    #pragma omp critical
1771                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1772                    integrals[i]+=int_local[i];
1773            } // end of parallel section
1774    
1775        } 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
1778            {
1779                vector<double> int_local(numComp, 0);
1780    #pragma omp for nowait
1781                for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1782                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1783                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1784                            const double* f = arg.getSampleDataRO(INDEX3(k0, k1, k2, m_NE[0], m_NE[1]));
1785                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1786                                int_local[i]+=f[i]*w_0;
1787                            }  // end of component loop i
1788                        } // end of k0 loop
1789                    } // end of k1 loop
1790                } // end of k2 loop
1791    
1792    #pragma omp critical
1793                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1794                    integrals[i]+=int_local[i];
1795            } // end of parallel section
1796    
1797        } else if (fs == FaceElements && arg.actsExpanded()) {
1798            const double w_0 = m_dx[1]*m_dx[2]/4.;
1799            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
1802            {
1803                vector<double> int_local(numComp, 0);
1804                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1805    #pragma omp for nowait
1806                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1807                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1808                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1809                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1810                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1811                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1812                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1813                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1814                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;
1815                            }  // end of component loop i
1816                        } // end of k1 loop
1817                    } // end of k2 loop
1818                }
1819    
1820                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1821    #pragma omp for nowait
1822                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1823                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1824                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1825                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1826                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1827                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1828                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1829                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1830                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_0;
1831                            }  // end of component loop i
1832                        } // end of k1 loop
1833                    } // end of k2 loop
1834                }
1835    
1836                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1837    #pragma omp for nowait
1838                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1839                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1840                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1841                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1842                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1843                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1844                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1845                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1846                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;
1847                            }  // end of component loop i
1848                        } // end of k1 loop
1849                    } // end of k2 loop
1850                }
1851    
1852                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1853    #pragma omp for nowait
1854                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1855                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1856                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1857                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1858                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1859                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1860                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1861                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1862                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_1;
1863                            }  // end of component loop i
1864                        } // end of k1 loop
1865                    } // end of k2 loop
1866                }
1867    
1868                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1869    #pragma omp for nowait
1870                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1871                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1872                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1873                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1874                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1875                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1876                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1877                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1878                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;
1879                            }  // end of component loop i
1880                        } // end of k1 loop
1881                    } // end of k2 loop
1882                }
1883    
1884                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1885    #pragma omp for nowait
1886                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1887                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1888                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1889                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1890                                const double f_0 = f[INDEX2(i,0,numComp)];
1891                                const double f_1 = f[INDEX2(i,1,numComp)];
1892                                const double f_2 = f[INDEX2(i,2,numComp)];
1893                                const double f_3 = f[INDEX2(i,3,numComp)];
1894                                int_local[i]+=(f_0+f_1+f_2+f_3)*w_2;
1895                            }  // end of component loop i
1896                        } // end of k1 loop
1897                    } // end of k2 loop
1898                }
1899    
1900    #pragma omp critical
1901                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1902                    integrals[i]+=int_local[i];
1903            } // end of parallel section
1904    
1905        } else if (fs==ReducedFaceElements || (fs==FaceElements && !arg.actsExpanded())) {
1906            const double w_0 = m_dx[1]*m_dx[2];
1907            const double w_1 = m_dx[0]*m_dx[2];
1908            const double w_2 = m_dx[0]*m_dx[1];
1909    #pragma omp parallel
1910            {
1911                vector<double> int_local(numComp, 0);
1912                if (m_faceOffset[0] > -1) {
1913    #pragma omp for nowait
1914                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1915                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1916                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[0]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1917                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1918                                int_local[i]+=f[i]*w_0;
1919                            }  // end of component loop i
1920                        } // end of k1 loop
1921                    } // end of k2 loop
1922                }
1923    
1924                if (m_faceOffset[1] > -1) {
1925    #pragma omp for nowait
1926                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1927                        for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1928                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[1]+INDEX2(k1,k2,m_NE[1]));
1929                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1930                                int_local[i]+=f[i]*w_0;
1931                            }  // end of component loop i
1932                        } // end of k1 loop
1933                    } // end of k2 loop
1934                }
1935    
1936                if (m_faceOffset[2] > -1) {
1937    #pragma omp for nowait
1938                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1939                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1940                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[2]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1941                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1942                                int_local[i]+=f[i]*w_1;
1943                            }  // end of component loop i
1944                        } // end of k1 loop
1945                    } // end of k2 loop
1946                }
1947    
1948                if (m_faceOffset[3] > -1) {
1949    #pragma omp for nowait
1950                    for (index_t k2 = front; k2 < front+m_ownNE[2]; ++k2) {
1951                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1952                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[3]+INDEX2(k0,k2,m_NE[0]));
1953                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1954                                int_local[i]+=f[i]*w_1;
1955                            }  // end of component loop i
1956                        } // end of k1 loop
1957                    } // end of k2 loop
1958                }
1959    
1960                if (m_faceOffset[4] > -1) {
1961    #pragma omp for nowait
1962                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1963                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1964                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[4]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1965                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1966                                int_local[i]+=f[i]*w_2;
1967                            }  // end of component loop i
1968                        } // end of k1 loop
1969                    } // end of k2 loop
1970                }
1971    
1972                if (m_faceOffset[5] > -1) {
1973    #pragma omp for nowait
1974                    for (index_t k1 = bottom; k1 < bottom+m_ownNE[1]; ++k1) {
1975                        for (index_t k0 = left; k0 < left+m_ownNE[0]; ++k0) {
1976                            const double* f = arg.getSampleDataRO(m_faceOffset[5]+INDEX2(k0,k1,m_NE[0]));
1977                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
1978                                int_local[i]+=f[i]*w_2;
1979                            }  // end of component loop i
1980                        } // end of k1 loop
1981                    } // end of k2 loop
1982                }
1983    
1984    #pragma omp critical
1985                for (index_t i=0; i<numComp; i++)
1986                    integrals[i]+=int_local[i];
1987            } // end of parallel section
1988        } // function space selector
1989    }
1990    
1991    //protected
1992  dim_t Brick::insertNeighbourNodes(IndexVector& index, index_t node) const  dim_t Brick::insertNeighbourNodes(IndexVector& index, index_t node) const
1993  {  {
1994      const dim_t nDOF0 = (m_gNE0+1)/m_NX;      const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
1995      const dim_t nDOF1 = (m_gNE1+1)/m_NY;      const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
1996      const dim_t nDOF2 = (m_gNE2+1)/m_NZ;      const dim_t nDOF2 = (m_gNE[2]+1)/m_NX[2];
1997      const int x=node%nDOF0;      const int x=node%nDOF0;
1998      const int y=node%(nDOF0*nDOF1)/nDOF0;      const int y=node%(nDOF0*nDOF1)/nDOF0;
1999      const int z=node/(nDOF0*nDOF1);      const int z=node/(nDOF0*nDOF1);
# Line 1472  dim_t Brick::insertNeighbourNodes(IndexV Line 2023  dim_t Brick::insertNeighbourNodes(IndexV
2023  }  }
2024    
2025  //protected  //protected
2026  void Brick::nodesToDOF(escript::Data& out, escript::Data& in) const  void Brick::nodesToDOF(escript::Data& out, const escript::Data& in) const
2027  {  {
2028      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2029      out.requireWrite();      out.requireWrite();
2030    
2031      const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);      const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
2032      const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);      const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
2033      const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);      const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
2034      const dim_t nDOF0 = (m_gNE0+1)/m_NX;      const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
2035      const dim_t nDOF1 = (m_gNE1+1)/m_NY;      const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
2036      const dim_t nDOF2 = (m_gNE2+1)/m_NZ;      const dim_t nDOF2 = (m_gNE[2]+1)/m_NX[2];
2037  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel for
2038      for (index_t i=0; i<nDOF2; i++) {      for (index_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2039          for (index_t j=0; j<nDOF1; j++) {          for (index_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2040              for (index_t k=0; k<nDOF0; k++) {              for (index_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2041                  const index_t n=k+left+(j+bottom)*m_N0+(i+front)*m_N0*m_N1;                  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);                  const double* src=in.getSampleDataRO(n);
2043                  copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(k+j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1));                  copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(k+j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1));
2044              }              }
# Line 1496  void Brick::nodesToDOF(escript::Data& ou Line 2047  void Brick::nodesToDOF(escript::Data& ou
2047  }  }
2048    
2049  //protected  //protected
2050  void Brick::dofToNodes(escript::Data& out, escript::Data& in) const  void Brick::dofToNodes(escript::Data& out, const escript::Data& in) const
2051  {  {
2052      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2053      Paso_Coupler* coupler = Paso_Coupler_alloc(m_connector, numComp);      paso::Coupler* coupler = paso::Coupler_alloc(m_connector, numComp);
2054      in.requireWrite();      // expand data object if necessary to be able to grab the whole data
2055      Paso_Coupler_startCollect(coupler, in.getSampleDataRW(0));      const_cast<escript::Data*>(&in)->expand();
2056        paso::Coupler_startCollect(coupler, in.getSampleDataRO(0));
2057    
2058      const dim_t numDOF = getNumDOF();      const dim_t numDOF = getNumDOF();
2059      out.requireWrite();      out.requireWrite();
2060      const double* buffer = Paso_Coupler_finishCollect(coupler);      const double* buffer = paso::Coupler_finishCollect(coupler);
2061    
2062  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel for
2063      for (index_t i=0; i<getNumNodes(); i++) {      for (index_t i=0; i<getNumNodes(); i++) {
# Line 1514  void Brick::dofToNodes(escript::Data& ou Line 2066  void Brick::dofToNodes(escript::Data& ou
2066                  : &buffer[(m_dofMap[i]-numDOF)*numComp]);                  : &buffer[(m_dofMap[i]-numDOF)*numComp]);
2067          copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(i));          copy(src, src+numComp, out.getSampleDataRW(i));
2068      }      }
2069        paso::Coupler_free(coupler);
2070  }  }
2071    
2072  //private  //private
2073  void Brick::populateSampleIds()  void Brick::populateSampleIds()
2074  {  {
2075      // identifiers are ordered from left to right, bottom to top, front to back      // degrees of freedom are numbered from left to right, bottom to top, front
2076      // globally      // to back in each rank, continuing on the next rank (ranks also go
2077        // left-right, bottom-top, front-back).
2078        // This means rank 0 has id 0...n0-1, rank 1 has id n0...n1-1 etc. which
2079        // helps when writing out data rank after rank.
2080    
2081      // build node distribution vector first.      // build node distribution vector first.
2082      // rank i owns m_nodeDistribution[i+1]-nodeDistribution[i] nodes      // rank i owns m_nodeDistribution[i+1]-nodeDistribution[i] nodes which is
2083        // constant for all ranks in this implementation
2084      m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);      m_nodeDistribution.assign(m_mpiInfo->size+1, 0);
2085      const dim_t numDOF=getNumDOF();      const dim_t numDOF=getNumDOF();
2086      for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size; k++) {      for (dim_t k=1; k<m_mpiInfo->size; k++) {
# Line 1533  void Brick::populateSampleIds() Line 2090  void Brick::populateSampleIds()
2090      m_nodeId.resize(getNumNodes());      m_nodeId.resize(getNumNodes());
2091      m_dofId.resize(numDOF);      m_dofId.resize(numDOF);
2092      m_elementId.resize(getNumElements());      m_elementId.resize(getNumElements());
2093    
2094        // populate face element counts
2095        //left
2096        if (m_offset[0]==0)
2097            m_faceCount[0]=m_NE[1]*m_NE[2];
2098        else
2099            m_faceCount[0]=0;
2100        //right
2101        if (m_mpiInfo->rank%m_NX[0]==m_NX[0]-1)
2102            m_faceCount[1]=m_NE[1]*m_NE[2];
2103        else
2104            m_faceCount[1]=0;
2105        //bottom
2106        if (m_offset[1]==0)
2107            m_faceCount[2]=m_NE[0]*m_NE[2];
2108        else
2109            m_faceCount[2]=0;
2110        //top
2111        if (m_mpiInfo->rank%(m_NX[0]*m_NX[1])/m_NX[0]==m_NX[1]-1)
2112            m_faceCount[3]=m_NE[0]*m_NE[2];
2113        else
2114            m_faceCount[3]=0;
2115        //front
2116        if (m_offset[2]==0)
2117            m_faceCount[4]=m_NE[0]*m_NE[1];
2118        else
2119            m_faceCount[4]=0;
2120        //back
2121        if (m_mpiInfo->rank/(m_NX[0]*m_NX[1])==m_NX[2]-1)
2122            m_faceCount[5]=m_NE[0]*m_NE[1];
2123        else
2124            m_faceCount[5]=0;
2125    
2126      m_faceId.resize(getNumFaceElements());      m_faceId.resize(getNumFaceElements());
2127    
2128        const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
2129        const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
2130        const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
2131        const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
2132        const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
2133        const dim_t nDOF2 = (m_gNE[2]+1)/m_NX[2];
2134    
2135        // the following is a compromise between efficiency and code length to
2136        // set the node id's according to the order mentioned above.
2137        // First we set all the edge and corner id's in a rather slow way since
2138        // they might or might not be owned by this rank. Next come the own
2139        // node id's which are identical to the DOF id's (simple loop), and finally
2140        // the 6 faces are set but only if required...
2141    
2142    #define globalNodeId(x,y,z) \
2143        ((m_offset[0]+x)/nDOF0)*nDOF0*nDOF1*nDOF2+(m_offset[0]+x)%nDOF0\
2144        + ((m_offset[1]+y)/nDOF1)*nDOF0*nDOF1*nDOF2*m_NX[0]+((m_offset[1]+y)%nDOF1)*nDOF0\
2145        + ((m_offset[2]+z)/nDOF2)*nDOF0*nDOF1*nDOF2*m_NX[0]*m_NX[1]+((m_offset[2]+z)%nDOF2)*nDOF0*nDOF1
2146    
2147  #pragma omp parallel  #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  #pragma omp for nowait
2179          // nodes          for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2180          for (dim_t i2=0; i2<m_N2; i2++) {              for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2181              for (dim_t i1=0; i1<m_N1; i1++) {                  for (dim_t k=0; k<nDOF0; k++) {
2182                  for (dim_t i0=0; i0<m_N0; i0++) {                      const index_t nodeIdx=k+left+(j+bottom)*m_NN[0]+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1];
2183                      m_nodeId[i0+i1*m_N0+i2*m_N0*m_N1] =                      const index_t dofIdx=k+j*nDOF0+i*nDOF0*nDOF1;
2184                          (m_offset2+i2)*(m_gNE0+1)*(m_gNE1+1)                      m_dofId[dofIdx] = m_nodeId[nodeIdx]
2185                          +(m_offset1+i1)*(m_gNE0+1)                          = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank]+dofIdx;
                         +m_offset0+i0;  
2186                  }                  }
2187              }              }
2188          }          }
2189    
2190          // degrees of freedom          // populate the rest of the nodes (shared with other ranks)
2191            if (m_faceCount[0]==0) { // left plane
2192  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2193          for (dim_t k=0; k<numDOF; k++)              for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++) {
2194              m_dofId[k] = m_nodeDistribution[m_mpiInfo->rank]+k;                  for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++) {
2195                        const index_t nodeIdx=(j+bottom)*m_NN[0]+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1];
2196                        const index_t dofId=(j+1)*nDOF0-1+i*nDOF0*nDOF1;
2197                        m_nodeId[nodeIdx]
2198                            = 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          // elements          // populate element id's
2259  #pragma omp for nowait  #pragma omp for nowait
2260          for (dim_t i2=0; i2<m_NE2; i2++) {          for (dim_t i2=0; i2<m_NE[2]; i2++) {
2261              for (dim_t i1=0; i1<m_NE1; i1++) {              for (dim_t i1=0; i1<m_NE[1]; i1++) {
2262                  for (dim_t i0=0; i0<m_NE0; i0++) {                  for (dim_t i0=0; i0<m_NE[0]; i0++) {
2263                      m_elementId[i0+i1*m_NE0+i2*m_NE0*m_NE1] =                      m_elementId[i0+i1*m_NE[0]+i2*m_NE[0]*m_NE[1]] =
2264                          (m_offset2+i2)*m_gNE0*m_gNE1                          (m_offset[2]+i2)*m_gNE[0]*m_gNE[1]
2265                          +(m_offset1+i1)*m_gNE0                          +(m_offset[1]+i1)*m_gNE[0]
2266                          +m_offset0+i0;                          +m_offset[0]+i0;
2267                  }                  }
2268              }              }
2269          }          }
# Line 1574  void Brick::populateSampleIds() Line 2274  void Brick::populateSampleIds()
2274              m_faceId[k]=k;              m_faceId[k]=k;
2275      } // end parallel section      } // end parallel section
2276    
2277    #undef globalNodeId
2278    
2279      m_nodeTags.assign(getNumNodes(), 0);      m_nodeTags.assign(getNumNodes(), 0);
2280      updateTagsInUse(Nodes);      updateTagsInUse(Nodes);
2281    
# Line 1581  void Brick::populateSampleIds() Line 2283  void Brick::populateSampleIds()
2283      updateTagsInUse(Elements);      updateTagsInUse(Elements);
2284    
2285      // generate face offset vector and set face tags      // generate face offset vector and set face tags
     const IndexVector facesPerEdge = getNumFacesPerBoundary();  
2286      const index_t LEFT=1, RIGHT=2, BOTTOM=10, TOP=20, FRONT=100, BACK=200;      const index_t LEFT=1, RIGHT=2, BOTTOM=10, TOP=20, FRONT=100, BACK=200;
2287      const index_t faceTag[] = { LEFT, RIGHT, BOTTOM, TOP, FRONT, BACK };      const index_t faceTag[] = { LEFT, RIGHT, BOTTOM, TOP, FRONT, BACK };
2288      m_faceOffset.assign(facesPerEdge.size(), -1);      m_faceOffset.assign(6, -1);
2289      m_faceTags.clear();      m_faceTags.clear();
2290      index_t offset=0;      index_t offset=0;
2291      for (size_t i=0; i<facesPerEdge.size(); i++) {      for (size_t i=0; i<6; i++) {
2292          if (facesPerEdge[i]>0) {          if (m_faceCount[i]>0) {
2293              m_faceOffset[i]=offset;              m_faceOffset[i]=offset;
2294              offset+=facesPerEdge[i];              offset+=m_faceCount[i];
2295              m_faceTags.insert(m_faceTags.end(), facesPerEdge[i], faceTag[i]);              m_faceTags.insert(m_faceTags.end(), m_faceCount[i], faceTag[i]);
2296          }          }
2297      }      }
2298      setTagMap("left", LEFT);      setTagMap("left", LEFT);
# Line 1606  void Brick::populateSampleIds() Line 2307  void Brick::populateSampleIds()
2307  //private  //private
2308  void Brick::createPattern()  void Brick::createPattern()
2309  {  {
2310      const dim_t nDOF0 = (m_gNE0+1)/m_NX;      const dim_t nDOF0 = (m_gNE[0]+1)/m_NX[0];
2311      const dim_t nDOF1 = (m_gNE1+1)/m_NY;      const dim_t nDOF1 = (m_gNE[1]+1)/m_NX[1];
2312      const dim_t nDOF2 = (m_gNE2+1)/m_NZ;      const dim_t nDOF2 = (m_gNE[2]+1)/m_NX[2];
2313      const index_t left = (m_offset0==0 ? 0 : 1);      const index_t left = (m_offset[0]==0 ? 0 : 1);
2314      const index_t bottom = (m_offset1==0 ? 0 : 1);      const index_t bottom = (m_offset[1]==0 ? 0 : 1);
2315      const index_t front = (m_offset2==0 ? 0 : 1);      const index_t front = (m_offset[2]==0 ? 0 : 1);
2316    
2317      // populate node->DOF mapping with own degrees of freedom.      // populate node->DOF mapping with own degrees of freedom.
2318      // The rest is assigned in the loop further down      // The rest is assigned in the loop further down
2319      m_dofMap.assign(getNumNodes(), 0);      m_dofMap.assign(getNumNodes(), 0);
2320  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel for
2321      for (index_t i=front; i<m_N2; i++) {      for (index_t i=front; i<front+nDOF2; i++) {
2322          for (index_t j=bottom; j<m_N1; j++) {          for (index_t j=bottom; j<bottom+nDOF1; j++) {
2323              for (index_t k=left; k<m_N0; k++) {              for (index_t k=left; k<left+nDOF0; k++) {
2324                  m_dofMap[i*m_N0*m_N1+j*m_N0+k]=(i-front)*nDOF0*nDOF1+(j-bottom)*nDOF0+k-left;                  m_dofMap[i*m_NN[0]*m_NN[1]+j*m_NN[0]+k]=(i-front)*nDOF0*nDOF1+(j-bottom)*nDOF0+k-left;
2325              }              }
2326          }          }
2327      }      }
# Line 1633  void Brick::createPattern() Line 2334  void Brick::createPattern()
2334      RankVector neighbour;      RankVector neighbour;
2335      IndexVector offsetInShared(1,0);      IndexVector offsetInShared(1,0);
2336      IndexVector sendShared, recvShared;      IndexVector sendShared, recvShared;
2337      int numShared=0;      int numShared=0, expectedShared=0;;
2338      const int x=m_mpiInfo->rank%m_NX;      const int x=m_mpiInfo->rank%m_NX[0];
2339      const int y=m_mpiInfo->rank%(m_NX*m_NY)/m_NX;      const int y=m_mpiInfo->rank%(m_NX[0]*m_NX[1])/m_NX[0];
2340      const int z=m_mpiInfo->rank/(m_NX*m_NY);      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        
2372        vector<IndexVector> rowIndices(expectedShared);
2373        
2374      for (int i2=-1; i2<2; i2++) {      for (int i2=-1; i2<2; i2++) {
2375          for (int i1=-1; i1<2; i1++) {          for (int i1=-1; i1<2; i1++) {
2376              for (int i0=-1; i0<2; i0++) {              for (int i0=-1; i0<2; i0++) {
# Line 1647  void Brick::createPattern() Line 2381  void Brick::createPattern()
2381                  const int nx=x+i0;                  const int nx=x+i0;
2382                  const int ny=y+i1;                  const int ny=y+i1;
2383                  const int nz=z+i2;                  const int nz=z+i2;
2384                  if (nx>=0 && ny>=0 && nz>=0 && nx<m_NX && ny<m_NY && nz<m_NZ) {                  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*m_NY+ny*m_NX+nx);                      neighbour.push_back(nz*m_NX[0]*m_NX[1]+ny*m_NX[0]+nx);
2386                      if (i0==0 && i1==0) {                      if (i0==0 && i1==0) {
2387                          // sharing front or back plane                          // sharing front or back plane
2388                          offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0*nDOF1);                          offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0*nDOF1);
2389                          for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++) {                          for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++) {
2390                              const int firstDOF=(i2==-1 ? i*nDOF0                              const int firstDOF=(i2==-1 ? i*nDOF0
2391                                      : i*nDOF0 + nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1));                                      : i*nDOF0 + nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1));
2392                              const int firstNode=(i2==-1 ? left+(i+bottom)*m_N0                              const int firstNode=(i2==-1 ? left+(i+bottom)*m_NN[0]
2393                                      : left+(i+bottom)*m_N0+m_N0*m_N1*(m_N2-1));                                      : 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++) {                              for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {
2395                                  sendShared.push_back(firstDOF+j);                                  sendShared.push_back(firstDOF+j);
2396                                  recvShared.push_back(numDOF+numShared);                                  recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2397                                  if (j>0) {                                  if (j>0) {
2398                                      if (i>0)                                      if (i>0)
2399                                          colIndices[firstDOF+j-1-nDOF0].push_back(numShared);                                          doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1-nDOF0, numShared);
2400                                      colIndices[firstDOF+j-1].push_back(numShared);                                      doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1, numShared);
2401                                      if (i<nDOF1-1)                                      if (i<nDOF1-1)
2402                                          colIndices[firstDOF+j-1+nDOF0].push_back(numShared);                                          doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1+nDOF0, numShared);
2403                                  }                                  }
2404                                  if (i>0)                                  if (i>0)
2405                                      colIndices[firstDOF+j-nDOF0].push_back(numShared);                                      doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-nDOF0, numShared);
2406                                  colIndices[firstDOF+j].push_back(numShared);                                  doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j, numShared);
2407                                  if (i<nDOF1-1)                                  if (i<nDOF1-1)
2408                                      colIndices[firstDOF+j+nDOF0].push_back(numShared);                                      doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+nDOF0, numShared);
2409                                  if (j<nDOF0-1) {                                  if (j<nDOF0-1) {
2410                                      if (i>0)                                      if (i>0)
2411                                          colIndices[firstDOF+j+1-nDOF0].push_back(numShared);                                          doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1-nDOF0, numShared);
2412                                      colIndices[firstDOF+j+1].push_back(numShared);                                      doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1, numShared);
2413                                      if (i<nDOF1-1)                                      if (i<nDOF1-1)
2414                                          colIndices[firstDOF+j+1+nDOF0].push_back(numShared);                                          doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1+nDOF0, numShared);
2415                                  }                                  }
2416                                  m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;                                  m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;
2417                              }                              }
# Line 1689  void Brick::createPattern() Line 2423  void Brick::createPattern()
2423                              const int firstDOF=(i1==-1 ? i*nDOF0*nDOF1                              const int firstDOF=(i1==-1 ? i*nDOF0*nDOF1
2424                                      : nDOF0*((i+1)*nDOF1-1));                                      : nDOF0*((i+1)*nDOF1-1));
2425                              const int firstNode=(i1==-1 ?                              const int firstNode=(i1==-1 ?
2426                                      left+(i+front)*m_N0*m_N1                                      left+(i+front)*m_NN[0]*m_NN[1]
2427                                      : left+m_N0*((i+1+front)*m_N1-1));                                      : left+m_NN[0]*((i+1+front)*m_NN[1]-1));
2428                              for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {                              for (dim_t j=0; j<nDOF0; j++, numShared++) {
2429                                  sendShared.push_back(firstDOF+j);                                  sendShared.push_back(firstDOF+j);
2430                                  recvShared.push_back(numDOF+numShared);                                  recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2431                                  if (j>0) {                                  if (j>0) {
2432                                      if (i>0)                                      if (i>0)
2433                                          colIndices[firstDOF+j-1-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);                                          doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1-nDOF0*nDOF1, numShared);
2434                                      colIndices[firstDOF+j-1].push_back(numShared);                                      doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1, numShared);
2435                                      if (i<nDOF2-1)                                      if (i<nDOF2-1)
2436                                          colIndices[firstDOF+j-1+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);                                          doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-1+nDOF0*nDOF1, numShared);
2437                                  }                                  }
2438                                  if (i>0)                                  if (i>0)
2439                                      colIndices[firstDOF+j-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);                                      doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j-nDOF0*nDOF1, numShared);
2440                                  colIndices[firstDOF+j].push_back(numShared);                                  doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j, numShared);
2441                                  if (i<nDOF2-1)                                  if (i<nDOF2-1)
2442                                      colIndices[firstDOF+j+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);                                      doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+nDOF0*nDOF1, numShared);
2443                                  if (j<nDOF0-1) {                                  if (j<nDOF0-1) {
2444                                      if (i>0)                                      if (i>0)
2445                                          colIndices[firstDOF+j+1-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);                                          doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1-nDOF0*nDOF1, numShared);
2446                                      colIndices[firstDOF+j+1].push_back(numShared);                                      doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1, numShared);
2447                                      if (i<nDOF2-1)                                      if (i<nDOF2-1)
2448                                          colIndices[firstDOF+j+1+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);                                          doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j+1+nDOF0*nDOF1, numShared);
2449                                  }                                  }
2450                                  m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;                                  m_dofMap[firstNode+j]=numDOF+numShared;
2451                              }                              }
# Line 1723  void Brick::createPattern() Line 2457  void Brick::createPattern()
2457                              const int firstDOF=(i0==-1 ? i*nDOF0*nDOF1                              const int firstDOF=(i0==-1 ? i*nDOF0*nDOF1
2458                                      : nDOF0*(1+i*nDOF1)-1);                                      : nDOF0*(1+i*nDOF1)-1);
2459                              const int firstNode=(i0==-1 ?                              const int firstNode=(i0==-1 ?
2460                                      (bottom+(i+front)*m_N1)*m_N0                                      (bottom+(i+front)*m_NN[1])*m_NN[0]
2461                                      : (bottom+1+(i+front)*m_N1)*m_N0-1);                                      : (bottom+1+(i+front)*m_NN[1])*m_NN[0]-1);
2462                              for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++, numShared++) {                              for (dim_t j=0; j<nDOF1; j++, numShared++) {
2463                                  sendShared.push_back(firstDOF+j*nDOF0);                                  sendShared.push_back(firstDOF+j*nDOF0);
2464                                  recvShared.push_back(numDOF+numShared);                                  recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2465                                  if (j>0) {                                  if (j>0) {
2466                                      if (i>0)                                      if (i>0)
2467                                          colIndices[firstDOF+(j-1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);                                          doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j-1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1, numShared);
2468                                      colIndices[firstDOF+(j-1)*nDOF0].push_back(numShared);                                      doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j-1)*nDOF0, numShared);
2469                                      if (i<nDOF2-1)                                      if (i<nDOF2-1)
2470                                          colIndices[firstDOF+(j-1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);                                          doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j-1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1, numShared);
2471                                  }                                  }
2472                                  if (i>0)                                  if (i>0)
2473                                      colIndices[firstDOF+j*nDOF0-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);                                      doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j*nDOF0-nDOF0*nDOF1, numShared);
2474                                  colIndices[firstDOF+j*nDOF0].push_back(numShared);                                  doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j*nDOF0, numShared);
2475                                  if (i<nDOF2-1)                                  if (i<nDOF2-1)
2476                                      colIndices[firstDOF+j*nDOF0+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);                                      doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+j*nDOF0+nDOF0*nDOF1, numShared);
2477                                  if (j<nDOF1-1) {                                  if (j<nDOF1-1) {
2478                                      if (i>0)                                      if (i>0)
2479                                          colIndices[firstDOF+(j+1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);                                          doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j+1)*nDOF0-nDOF0*nDOF1, numShared);
2480                                      colIndices[firstDOF+(j+1)*nDOF0].push_back(numShared);                                      doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j+1)*nDOF0, numShared);
2481                                      if (i<nDOF2-1)                                      if (i<nDOF2-1)
2482                                          colIndices[firstDOF+(j+1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);                                          doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(j+1)*nDOF0+nDOF0*nDOF1, numShared);
2483                                  }                                  }
2484                                  m_dofMap[firstNode+j*m_N0]=numDOF+numShared;                                  m_dofMap[firstNode+j*m_NN[0]]=numDOF+numShared;
2485                              }                              }
2486                          }                          }
2487                      } else if (i0==0) {                      } else if (i0==0) {
# Line 1755  void Brick::createPattern() Line 2489  void Brick::createPattern()
2489                          offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0);                          offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF0);
2490                          const int firstDOF=(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)                          const int firstDOF=(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)
2491                                             +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);                                             +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2492                          const int firstNode=(i1+1)/2*m_N0*(m_N1-1)                          const int firstNode=left+(i1+1)/2*m_NN[0]*(m_NN[1]-1)
2493                                              +(i2+1)/2*m_N0*m_N1*(m_N2-1);                                              +(i2+1)/2*m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1);
2494                          for (dim_t i=0; i<nDOF0; i++, numShared++) {                          for (dim_t i=0; i<nDOF0; i++, numShared++) {
2495                              sendShared.push_back(firstDOF+i);                              sendShared.push_back(firstDOF+i);
2496                              recvShared.push_back(numDOF+numShared);                              recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2497                              if (i>0)                              if (i>0)
2498                                  colIndices[firstDOF+i-1].push_back(numShared);                                  doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i-1, numShared);
2499                              colIndices[firstDOF+i].push_back(numShared);                              doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i, numShared);
2500                              if (i<nDOF0-1)                              if (i<nDOF0-1)
2501                                  colIndices[firstDOF+i+1].push_back(numShared);                                  doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i+1, numShared);
2502                              m_dofMap[firstNode+i]=numDOF+numShared;                              m_dofMap[firstNode+i]=numDOF+numShared;
2503                          }                          }
2504                      } else if (i1==0) {                      } else if (i1==0) {
# Line 1772  void Brick::createPattern() Line 2506  void Brick::createPattern()
2506                          offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1);                          offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF1);
2507                          const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)                          const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2508                                             +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);                                             +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2509                          const int firstNode=(i0+1)/2*(m_N0-1)                          const int firstNode=bottom*m_NN[0]
2510                                              +(i2+1)/2*m_N0*m_N1*(m_N2-1);                                              +(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++) {                          for (dim_t i=0; i<nDOF1; i++, numShared++) {
2513                              sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0);                              sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0);
2514                              recvShared.push_back(numDOF+numShared);                              recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2515                              if (i>0)                              if (i>0)
2516                                  colIndices[firstDOF+(i-1)*nDOF0].push_back(numShared);                                  doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(i-1)*nDOF0, numShared);
2517                              colIndices[firstDOF+i*nDOF0].push_back(numShared);                              doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i*nDOF0, numShared);
2518                              if (i<nDOF1-1)                              if (i<nDOF1-1)
2519                                  colIndices[firstDOF+(i+1)*nDOF0].push_back(numShared);                                  doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(i+1)*nDOF0, numShared);
2520                              m_dofMap[firstNode+i*m_N0]=numDOF+numShared;                              m_dofMap[firstNode+i*m_NN[0]]=numDOF+numShared;
2521                          }                          }
2522                      } else if (i2==0) {                      } else if (i2==0) {
2523                          // sharing an edge in z direction                          // sharing an edge in z direction
2524                          offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF2);                          offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+nDOF2);
2525                          const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)                          const int firstDOF=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2526                                             +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1);                                             +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1);
2527                          const int firstNode=(i0+1)/2*(m_N0-1)                          const int firstNode=front*m_NN[0]*m_NN[1]
2528                                              +(i1+1)/2*m_N0*(m_N1-1);                                              +(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++) {                          for (dim_t i=0; i<nDOF2; i++, numShared++) {
2531                              sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0*nDOF1);                              sendShared.push_back(firstDOF+i*nDOF0*nDOF1);
2532                              recvShared.push_back(numDOF+numShared);                              recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2533                              if (i>0)                              if (i>0)
2534                                  colIndices[firstDOF+(i-1)*nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);                                  doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(i-1)*nDOF0*nDOF1, numShared);
2535                              colIndices[firstDOF+i*nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);                              doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+i*nDOF0*nDOF1, numShared);
2536                              if (i<nDOF2-1)                              if (i<nDOF2-1)
2537                                  colIndices[firstDOF+(i+1)*nDOF0*nDOF1].push_back(numShared);                                  doublyLink(colIndices, rowIndices, firstDOF+(i+1)*nDOF0*nDOF1, numShared);
2538                              m_dofMap[firstNode+i*m_N0*m_N1]=numDOF+numShared;                              m_dofMap[firstNode+i*m_NN[0]*m_NN[1]]=numDOF+numShared;
2539                          }                          }
2540                      } else {                      } else {
2541                          // sharing a node                          // sharing a node
2542                          const int dof=(i0+1)/2*(nDOF0-1)                          const int dof=(i0+1)/2*(nDOF0-1)
2543                                        +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)                                        +(i1+1)/2*nDOF0*(nDOF1-1)
2544                                        +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);                                        +(i2+1)/2*nDOF0*nDOF1*(nDOF2-1);
2545                          const int node=(i0+1)/2*(m_N0-1)                          const int node=(i0+1)/2*(m_NN[0]-1)
2546                                         +(i1+1)/2*m_N0*(m_N1-1)                                         +(i1+1)/2*m_NN[0]*(m_NN[1]-1)
2547                                         +(i2+1)/2*m_N0*m_N1*(m_N2-1);                                         +(i2+1)/2*m_NN[0]*m_NN[1]*(m_NN[2]-1);
2548                          offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+1);                          offsetInShared.push_back(offsetInShared.back()+1);
2549                          sendShared.push_back(dof);                          sendShared.push_back(dof);
2550                          recvShared.push_back(numDOF+numShared);                          recvShared.push_back(numDOF+numShared);
2551                          colIndices[dof].push_back(numShared);                          doublyLink(colIndices, rowIndices, dof, numShared);
2552                          m_dofMap[node]=numDOF+numShared;                          m_dofMap[node]=numDOF+numShared;
2553                          ++numShared;                          ++numShared;
2554                      }                      }
# Line 1821  void Brick::createPattern() Line 2557  void Brick::createPattern()
2557          }          }
2558      }      }
2559    
2560    #pragma omp parallel for
2561        for (int i = 0; i < numShared; i++) {
2562            std::sort(rowIndices[i].begin(), rowIndices[i].end());
2563        }
2564    
2565      // create connector      // create connector
2566      Paso_SharedComponents *snd_shcomp = Paso_SharedComponents_alloc(      paso::SharedComponents_ptr snd_shcomp(new paso::SharedComponents(
2567              numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &sendShared[0],              numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &sendShared[0],
2568              &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo);              &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo));
2569      Paso_SharedComponents *rcv_shcomp = Paso_SharedComponents_alloc(      paso::SharedComponents_ptr rcv_shcomp(new paso::SharedComponents(
2570              numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &recvShared[0],              numDOF, neighbour.size(), &neighbour[0], &recvShared[0],
2571              &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo);              &offsetInShared[0], 1, 0, m_mpiInfo));
2572      m_connector = Paso_Connector_alloc(snd_shcomp, rcv_shcomp);      m_connector = paso::Connector_alloc(snd_shcomp, rcv_shcomp);
     Paso_SharedComponents_free(snd_shcomp);  
     Paso_SharedComponents_free(rcv_shcomp);  
2573    
2574      // create main and couple blocks      // create main and couple blocks
2575      Paso_Pattern *mainPattern = createMainPattern();      paso::Pattern *mainPattern = createMainPattern();
2576      Paso_Pattern *colPattern, *rowPattern;      paso::Pattern *colPattern, *rowPattern;
2577      createCouplePatterns(colIndices, numShared, &colPattern, &rowPattern);      createCouplePatterns(colIndices, rowIndices, numShared, &colPattern, &rowPattern);
2578    
2579      // allocate paso distribution      // allocate paso distribution
2580      Paso_Distribution* distribution = Paso_Distribution_alloc(m_mpiInfo,      paso::Distribution_ptr distribution(new paso::Distribution(m_mpiInfo,
2581              const_cast<index_t*>(&m_nodeDistribution[0]), 1, 0);              const_cast<index_t*>(&m_nodeDistribution[0]), 1, 0));
2582    
2583      // finally create the system matrix      // finally create the system matrix
2584      m_pattern = Paso_SystemMatrixPattern_alloc(MATRIX_FORMAT_DEFAULT,      m_pattern = new paso::SystemMatrixPattern(MATRIX_FORMAT_DEFAULT,
2585              distribution, distribution, mainPattern, colPattern, rowPattern,              distribution, distribution, mainPattern, colPattern, rowPattern,
2586              m_connector, m_connector);              m_connector, m_connector);
2587    
     Paso_Distribution_free(distribution);  
   
2588      // useful debug output      // useful debug output
2589      /*      /*
2590      cout << "--- rcv_shcomp ---" << endl;      cout << "--- rcv_shcomp ---" << endl;
# Line 1906  void Brick::createPattern() Line 2643  void Brick::createPattern()
2643      }      }
2644      */      */
2645    
2646      Paso_Pattern_free(mainPattern);      paso::Pattern_free(mainPattern);
2647      Paso_Pattern_free(colPattern);      paso::Pattern_free(colPattern);
2648      Paso_Pattern_free(rowPattern);      paso::Pattern_free(rowPattern);
2649    }
2650    
2651    //private
2652    void Brick::addToMatrixAndRHS(Paso_SystemMatrix* S, escript::Data& F,
2653             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          out.requireWrite();          out.requireWrite();
2688          /*** GENERATOR SNIP_INTERPOLATE_REDUCED_ELEMENTS TOP */  #pragma omp parallel
2689          const double c0 = .125;          {
2690  #pragma omp parallel for              vector<double> f_000(numComp);
2691          for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {              vector<double> f_001(numComp);
2692              for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {              vector<double> f_010(numComp);
2693                  for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {              vector<double> f_011(numComp);
2694                      const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_100(numComp);
2695                      const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_101(numComp);
2696                      const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_110(numComp);
2697                      const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_111(numComp);
2698                      const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));  #pragma omp for
2699                      const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));              for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
2700                      const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
2701                      const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
2702                      double* o = out.getSampleDataRW(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));
2703                      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));
2704                          o[INDEX2(i,numComp,0)] = c0*(f_000[i] + f_001[i] + f_010[i] + f_011[i] + f_100[i] + f_101[i] + f_110[i] + f_111[i]);                          memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2705                      } /* end of component loop i */                          memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2706                  } /* end of k0 loop */                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2707              } /* end of k1 loop */                          memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2708          } /* end of k2 loop */                          memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2709          /* GENERATOR SNIP_INTERPOLATE_REDUCED_ELEMENTS BOTTOM */                          memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2710                            double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE[0],m_NE[1]));
2711                            for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2712                                o[INDEX2(i,numComp,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])/8;
2713                            } // end of component loop i
2714                        } // end of k0 loop
2715                    } // end of k1 loop
2716                } // end of k2 loop
2717            } // end of parallel section
2718      } else {      } else {
2719          out.requireWrite();          out.requireWrite();
         /*** GENERATOR SNIP_INTERPOLATE_ELEMENTS TOP */  
2720          const double c0 = .0094373878376559314545;          const double c0 = .0094373878376559314545;
2721          const double c1 = .035220810900864519624;          const double c1 = .035220810900864519624;
2722          const double c2 = .13144585576580214704;          const double c2 = .13144585576580214704;
2723          const double c3 = .49056261216234406855;          const double c3 = .49056261216234406855;
2724  #pragma omp parallel for  #pragma omp parallel
2725          for (index_t k2=0; k2 < m_NE2; ++k2) {          {
2726              for (index_t k1=0; k1 < m_NE1; ++k1) {              vector<double> f_000(numComp);
2727                  for (index_t k0=0; k0 < m_NE0; ++k0) {              vector<double> f_001(numComp);
2728                      const register double* f_000 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_010(numComp);
2729                      const register double* f_001 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_011(numComp);
2730                      const register double* f_101 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_100(numComp);
2731                      const register double* f_011 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));              vector<double> f_101(numComp);
2732                      const register double* f_110 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_110(numComp);
2733                      const register double* f_010 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_N0,m_N1));              vector<double> f_111(numComp);
2734                      const register double* f_100 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_N0,m_N1));  #pragma omp for
2735                      const register double* f_111 = in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_N0,m_N1));              for (index_t k2=0; k2 < m_NE[2]; ++k2) {
2736                      double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE0,m_NE1));                  for (index_t k1=0; k1 < m_NE[1]; ++k1) {
2737                      for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {                      for (index_t k0=0; k0 < m_NE[0]; ++k0) {
2738                          o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_000[i]*c3 + f_111[i]*c0 + c2*(f_001[i] + f_010[i] + f_100[i]) + c1*(f_011[i] + f_101[i] + f_110[i]);                          memcpy(&f_000[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2739                          o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_011[i]*c0 + f_100[i]*c3 + c2*(f_000[i] + f_101[i] + f_110[i]) + c1*(f_001[i] + f_010[i] + f_111[i]);                          memcpy(&f_001[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2740                          o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_010[i]*c3 + f_101[i]*c0 + c2*(f_000[i] + f_011[i] + f_110[i]) + c1*(f_001[i] + f_100[i] + f_111[i]);                          memcpy(&f_010[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2741                          o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_001[i]*c0 + f_110[i]*c3 + c2*(f_010[i] + f_100[i] + f_111[i]) + c1*(f_000[i] + f_011[i] + f_101[i]);                          memcpy(&f_011[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2742                          o[INDEX2(i,numComp,4)] = f_001[i]*c3 + f_110[i]*c0 + c2*(f_000[i] + f_011[i] + f_101[i]) + c1*(f_010[i] + f_100[i] + f_111[i]);                          memcpy(&f_100[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2743                          o[INDEX2(i,numComp,5)] = f_010[i]*c0 + f_101[i]*c3 + c2*(f_001[i] + f_100[i] + f_111[i]) + c1*(f_000[i] + f_011[i] + f_110[i]);                          memcpy(&f_101[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2744                          o[INDEX2(i,numComp,6)] = f_011[i]*c3 + f_100[i]*c0 + c2*(f_001[i] + f_010[i] + f_111[i]) + c1*(f_000[i] + f_101[i] + f_110[i]);                          memcpy(&f_110[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2745                          o[INDEX2(i,numComp,7)] = f_000[i]*c0 + f_111[i]*c3 + c2*(f_011[i] + f_101[i] + f_110[i]) + c1*(f_001[i] + f_010[i] + f_100[i]);                          memcpy(&f_111[0], in.getSampleDataRO(INDEX3(k0+1,k1+1,k2+1, m_NN[0],m_NN[1])), numComp*sizeof(double));
2746                      } /* end of component loop i */                          double* o = out.getSampleDataRW(INDEX3(k0,k1,k2,m_NE[0],m_NE[1]));
2747                  } /* end of k0 loop */                          for (index_t i=0; i < numComp; ++i) {
2748              } /* end of k1 loop */                              o[INDEX2(i,numComp,0)] = f_000[i]*c3 + f_111[i]*c0 + c2*(f_001[i] + f_010[i] + f_100[i]) + c1*(f_011[i] + f_101[i] + f_110[i]);
2749          } /* end of k2 loop */                              o[INDEX2(i,numComp,1)] = f_011[i]*c0 + f_100[i]*c3 + c2*(f_000[i] + f_101[i] + f_110[i]) + c1*(f_001[i] + f_010[i] + f_111[i]);
2750          /* GENERATOR SNIP_INTERPOLATE_ELEMENTS BOTTOM */                              o[INDEX2(i,numComp,2)] = f_010[i]*c3 + f_101[i]*c0 + c2*(f_000[i] + f_011[i] + f_110[i]) + c1*(f_001[i] + f_100[i] + f_111[i]);
2751                                o[INDEX2(i,numComp,3)] = f_001[i]*c0 + f_110[i]*c3 + c2*(f_010[i] + f_100[i] + f_111[i]) + c1*(f_000[i] + f_011[i] + f_101[i]);
2752                                o[INDEX2(i,numComp,4)] = f_001[i]*c3 + f_110[i]*c0 + c2*(f_000[i] + f_011[i] + f_101[i]) + c1*(f_010[i] + f_100[i] + f_111[i]);
2753                                o[INDEX2(i,numComp,5)] = f_010[i]*c0 + f_101[i]*c3 + c2*(f_001[i] + f_100[i] + f_111[i]) + c1*(f_000[i] + f_011[i] + f_110[i]);
2754                                o[INDEX2(i,numComp,6)] = f_011[i]*c3 + f_100[i]*c0 + c2*(f_001[i] + f_010[i] + f_111[i]) + c1*(f_000[i] + f_101[i] + f_110[i]);
2755                                o[INDEX2(i,numComp,7)] = f_000[i]*c0 + f_111[i]*c3 + c2*(f_011[i] + f_101[i] + f_110[i]) + c1*(f_001[i] + f_010[i] + f_100[i]);
2756                            } // end of component loop i
2757                        } // end of k0 loop
2758                    } // end of k1 loop
2759                } // end of k2 loop
2760            } // end of parallel section
2761      }      }
2762  }  }
2763    
2764  //protected  //protected
2765  void Brick::interpolateNodesOnFaces(escript::Data& out, escript::Data& in,  void Brick::interpolateNodesOnFaces(escript::Data& out, const escript::Data& in,
2766                                      bool reduced) const                                      bool reduced) const
2767  {  {
2768      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();      const dim_t numComp = in.getDataPointSize();
2769      if (reduced) {      if (reduced) {
2770          out.requireWrite();          out.requireWrite();
         const double c0 = .25;  
2771  #pragma omp parallel  #pragma omp parallel
2772          {          {
2773              /*** GENERATOR SNIP_INTERPOLATE_REDUCED_FACES TOP */              vector<double> f_000(numComp);
2774                vector<double> f_001(numComp);
2775                vector<double> f_010(numComp);
2776