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       1                 :             : //
       2                 :             : // Class UniformCartesian
       3                 :             : //   UniformCartesian class - represents uniform-spacing cartesian meshes.
       4                 :             : //
       5                 :             : #ifndef IPPL_UNIFORM_CARTESIAN_H
       6                 :             : #define IPPL_UNIFORM_CARTESIAN_H
       7                 :             : 
       8                 :             : #include "Meshes/CartesianCentering.h"
       9                 :             : #include "Meshes/Mesh.h"
      10                 :             : 
      11                 :             : namespace ippl {
      12                 :             : 
      13                 :             :     template <typename T, unsigned Dim>
      14                 :             :     class UniformCartesian : public Mesh<T, Dim> {
      15                 :             :     public:
      16                 :             :         typedef typename Mesh<T, Dim>::vector_type vector_type;
      17                 :             :         typedef Cell DefaultCentering;
      18                 :             : 
      19                 :             :         UniformCartesian();
      20                 :             : 
      21                 :             :         UniformCartesian(const NDIndex<Dim>& ndi, const vector_type& hx, const vector_type& origin);
      22                 :             : 
      23                 :         588 :         ~UniformCartesian() = default;
      24                 :             : 
      25                 :             :         void initialize(const NDIndex<Dim>& ndi, const vector_type& hx, const vector_type& origin);
      26                 :             : 
      27                 :             :         // Set the spacings of mesh vertex positions (recompute Dvc, cell volume):
      28                 :             :         void setMeshSpacing(const vector_type& meshSpacing);
      29                 :             : 
      30                 :             :         // Get the spacings of mesh vertex positions along specified direction
      31                 :             :         T getMeshSpacing(unsigned dim) const;
      32                 :             : 
      33                 :             :         const vector_type& getMeshSpacing() const;
      34                 :             : 
      35                 :             :         T getCellVolume() const override;
      36                 :             :         T getMeshVolume() const override;
      37                 :             : 
      38                 :             :         void updateCellVolume_m();
      39                 :             : 
      40                 :             :         // (x,y,z) coordinates of indexed vertex:
      41                 :         336 :         vector_type getVertexPosition(const NDIndex<Dim>& ndi) const {
      42                 :         336 :             vector_type vertexPosition;
      43         [ +  + ]:        1512 :             for (unsigned int d = 0; d < Dim; d++)
      44                 :        1176 :                 vertexPosition(d) = ndi[d].first() * meshSpacing_m[d] + this->origin_m(d);
      45                 :         336 :             return vertexPosition;
      46                 :             :         }
      47                 :             : 
      48                 :             :         // Vertex-vertex grid spacing of indexed cell:
      49                 :             :         vector_type getDeltaVertex(const NDIndex<Dim>& ndi) const {
      50                 :             :             vector_type vertexVertexSpacing;
      51                 :             :             for (unsigned int d = 0; d < Dim; d++)
      52                 :             :                 vertexVertexSpacing[d] = meshSpacing_m[d] * ndi[d].length();
      53                 :             :             return vertexVertexSpacing;
      54                 :             :         }
      55                 :             : 
      56                 :             :     private:
      57                 :             :         vector_type meshSpacing_m;  // delta-x, delta-y (>1D), delta-z (>2D)
      58                 :             :         T volume_m;                 // Cell length(1D), area(2D), or volume (>2D)
      59                 :             :     };
      60                 :             : 
      61                 :             : }  // namespace ippl
      62                 :             : 
      63                 :             : #include "Meshes/UniformCartesian.hpp"
      64                 :             : 
      65                 :             : #endif