/// <summary>
/// 1Dヘルムホルツ方程式固有値問題の要素行列を加算する
/// </summary>
/// <param name="waveLength">波長(E面の場合のみ使用する)</param>
/// <param name="element">線要素</param>
/// <param name="coords">座標リスト</param>
/// <param name="toSorted">節点番号→ソート済み節点インデックスマップ</param>
/// <param name="Medias">媒質情報リスト</param>
/// <param name="WGStructureDv">導波路構造区分</param>
/// <param name="WaveModeDv">計算する波のモード区分</param>
/// <param name="waveguideWidthForEPlane">導波路幅(E面解析用)</param>
/// <param name="txx_1d">txx行列</param>
/// <param name="ryy_1d">ryy行列</param>
/// <param name="uzz_1d">uzz行列</param>
public static void AddElementMatOf1dEigenValueProblem(
double waveLength,
FemLineElement element,
IList <double> coords,
Dictionary <int, int> toSorted,
MediaInfo[] Medias,
FemSolver.WGStructureDV WGStructureDv,
FemSolver.WaveModeDV WaveModeDv,
double waveguideWidthForEPlane,
ref MyDoubleMatrix txx_1d, ref MyDoubleMatrix ryy_1d, ref MyDoubleMatrix uzz_1d)
{
// 定数
const double pi = Constants.pi;
const double c0 = Constants.c0;
// 波数
double k0 = 2.0 * pi / waveLength;
// 角周波数
double omega = k0 * c0;
// ２次線要素
const int nno = Constants.LineNodeCnt_SecondOrder; // 3;
int[] nodeNumbers = element.NodeNumbers;
System.Diagnostics.Debug.Assert(nno == nodeNumbers.Length);
// 座標の取得
double[] elementCoords = new double[nno];
for (int n = 0; n < nno; n++)
{
int nodeIndex = nodeNumbers[n] - 1;
elementCoords[n] = coords[nodeIndex];
}
// 線要素の長さ
double elen = Math.Abs(elementCoords[1] - elementCoords[0]);
// 媒質インデックス
int mediaIndex = element.MediaIndex;
// 媒質
MediaInfo media = Medias[mediaIndex];
double[,] media_P = null;
double[,] media_Q = null;
// ヘルムホルツ方程式のパラメータP,Qを取得する
FemSolver.GetHelmholtzMediaPQ(
k0,
media,
WGStructureDv,
WaveModeDv,
waveguideWidthForEPlane,
out media_P,
out media_Q);
double[,] integralN = new double[nno, nno]
{
{ 4.0 / 30.0 * elen, -1.0 / 30.0 * elen, 2.0 / 30.0 * elen },
{ -1.0 / 30.0 * elen, 4.0 / 30.0 * elen, 2.0 / 30.0 * elen },
{ 2.0 / 30.0 * elen, 2.0 / 30.0 * elen, 16.0 / 30.0 * elen },
};
double[,] integralDNDY = new double[nno, nno]
{
{ 7.0 / (3.0 * elen), 1.0 / (3.0 * elen), -8.0 / (3.0 * elen) },
{ 1.0 / (3.0 * elen), 7.0 / (3.0 * elen), -8.0 / (3.0 * elen) },
{ -8.0 / (3.0 * elen), -8.0 / (3.0 * elen), 16.0 / (3.0 * elen) },
};
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int inoBoundary = nodeNumbers[ino];
int inoSorted;
if (!toSorted.ContainsKey(inoBoundary))
{
continue;
}
inoSorted = toSorted[inoBoundary];
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
int jnoBoundary = nodeNumbers[jno];
int jnoSorted;
if (!toSorted.ContainsKey(jnoBoundary))
{
continue;
}
jnoSorted = toSorted[jnoBoundary];
// 対称バンド行列対応
if (ryy_1d is MyDoubleSymmetricBandMatrix && jnoSorted < inoSorted)
{
continue;
}
double e_txx_1d_inojno = media_P[0, 0] * integralDNDY[ino, jno];
double e_ryy_1d_inojno = media_P[1, 1] * integralN[ino, jno];
double e_uzz_1d_inojno = media_Q[2, 2] * integralN[ino, jno];
//txx_1d[inoSorted, jnoSorted] += e_txx_1d_inojno;
//ryy_1d[inoSorted, jnoSorted] += e_ryy_1d_inojno;
//uzz_1d[inoSorted, jnoSorted] += e_uzz_1d_inojno;
txx_1d._body[txx_1d.GetBufferIndex(inoSorted, jnoSorted)] += e_txx_1d_inojno;
ryy_1d._body[ryy_1d.GetBufferIndex(inoSorted, jnoSorted)] += e_ryy_1d_inojno;
uzz_1d._body[uzz_1d.GetBufferIndex(inoSorted, jnoSorted)] += e_uzz_1d_inojno;
}
}
}
/// <summary>
/// ヘルムホルツ方程式に対する有限要素マトリクス作成
/// </summary>
/// <param name="waveLength">波長</param>
/// <param name="toSorted">ソートされた節点インデックス（ 2D節点番号→ソート済みリストインデックスのマップ）</param>
/// <param name="element">有限要素</param>
/// <param name="Nodes">節点リスト</param>
/// <param name="Medias">媒質リスト</param>
/// <param name="ForceNodeNumberH">強制境界節点ハッシュ</param>
/// <param name="WGStructureDv">導波路構造区分</param>
/// <param name="WaveModeDv">計算する波のモード区分</param>
/// <param name="waveguideWidthForEPlane">導波路幅(E面解析用)</param>
/// <param name="mat">マージされる全体行列(clapack使用時)</param>
/// <param name="mat_cc">マージされる全体行列(DelFEM使用時)</param>
/// <param name="res_c">マージされる残差ベクトル(DelFEM使用時)</param>
/// <param name="tmpBuffer">一時バッファ(DelFEM使用時)</param>
public static void AddElementMat(double waveLength,
Dictionary <int, int> toSorted,
FemElement element,
IList <FemNode> Nodes,
MediaInfo[] Medias,
Dictionary <int, bool> ForceNodeNumberH,
FemSolver.WGStructureDV WGStructureDv,
FemSolver.WaveModeDV WaveModeDv,
double waveguideWidthForEPlane,
ref MyComplexMatrix mat,
ref DelFEM4NetMatVec.CZMatDia_BlkCrs_Ptr mat_cc,
ref DelFEM4NetMatVec.CZVector_Blk_Ptr res_c,
ref int[] tmpBuffer)
{
// 定数
const double pi = Constants.pi;
const double c0 = Constants.c0;
// 波数
double k0 = 2.0 * pi / waveLength;
// 角周波数
double omega = k0 * c0;
// 要素頂点数
//const int vertexCnt = Constants.QuadVertexCnt; //4;
// 要素内節点数
const int nno = Constants.QuadNodeCnt_FirstOrder; //4; // 1次セレンディピティ
// 座標次元数
const int ndim = Constants.CoordDim2D; //2;
int[] nodeNumbers = element.NodeNumbers;
int[] no_c = new int[nno];
MediaInfo media = Medias[element.MediaIndex];
double[,] media_P = null;
double[,] media_Q = null;
// ヘルムホルツ方程式のパラメータP,Qを取得する
FemSolver.GetHelmholtzMediaPQ(
k0,
media,
WGStructureDv,
WaveModeDv,
waveguideWidthForEPlane,
out media_P,
out media_Q);
// 節点座標(IFの都合上配列の配列形式の2次元配列を作成)
double[][] pp = new double[nno][];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int nodeNumber = nodeNumbers[ino];
int nodeIndex = nodeNumber - 1;
FemNode node = Nodes[nodeIndex];
no_c[ino] = nodeNumber;
pp[ino] = new double[ndim];
for (int n = 0; n < ndim; n++)
{
pp[ino][n] = node.Coord[n];
}
}
// 四角形の辺の長さを求める
double[] le = new double[4];
le[0] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[0], pp[1]);
le[1] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[1], pp[2]);
le[2] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[2], pp[3]);
le[3] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[3], pp[0]);
System.Diagnostics.Debug.Assert(Math.Abs(le[0] - le[2]) < Constants.PrecisionLowerLimit);
System.Diagnostics.Debug.Assert(Math.Abs(le[1] - le[3]) < Constants.PrecisionLowerLimit);
double lx = le[0];
double ly = le[1];
// 要素節点座標( 局所r,s成分 )
// s
// |
// 3+ + +2
// | | |
// ---+---+---+-->r
// | | |
// 0+ + +1
// |
//
double[][] n_pts =
{
// r, s
new double[] { -1.0, -1.0 }, //0
new double[] { 1.0, -1.0 }, //1
new double[] { 1.0, 1.0 }, //2
new double[] { -1.0, 1.0 }, //3
};
// ∫dN/dndN/dn dxdy
// integralDNDX[n, ino, jno] n = 0 --> ∫dN/dxdN/dx dxdy
// n = 1 --> ∫dN/dydN/dy dxdy
double[, ,] integralDNDX = new double[ndim, nno, nno]
{
{
{ 2.0 * ly / (6.0 * lx), -2.0 * ly / (6.0 * lx), -1.0 * ly / (6.0 * lx), 1.0 * ly / (6.0 * lx) },
{ -2.0 * ly / (6.0 * lx), 2.0 * ly / (6.0 * lx), 1.0 * ly / (6.0 * lx), -1.0 * ly / (6.0 * lx) },
{ -1.0 * ly / (6.0 * lx), 1.0 * ly / (6.0 * lx), 2.0 * ly / (6.0 * lx), -2.0 * ly / (6.0 * lx) },
{ 1.0 * ly / (6.0 * lx), -1.0 * ly / (6.0 * lx), -2.0 * ly / (6.0 * lx), 2.0 * ly / (6.0 * lx) },
},
{
{ 2.0 * lx / (6.0 * ly), 1.0 * lx / (6.0 * ly), -1.0 * lx / (6.0 * ly), -2.0 * lx / (6.0 * ly) },
{ 1.0 * lx / (6.0 * ly), 2.0 * lx / (6.0 * ly), -2.0 * lx / (6.0 * ly), -1.0 * lx / (6.0 * ly) },
{ -1.0 * lx / (6.0 * ly), -2.0 * lx / (6.0 * ly), 2.0 * lx / (6.0 * ly), 1.0 * lx / (6.0 * ly) },
{ -2.0 * lx / (6.0 * ly), -1.0 * lx / (6.0 * ly), 1.0 * lx / (6.0 * ly), 2.0 * lx / (6.0 * ly) },
}
};
// ∫N N dxdy
double[,] integralN = new double[nno, nno]
{
{ 4.0 * lx * ly / 36.0, 2.0 * lx * ly / 36.0, 1.0 * lx * ly / 36.0, 2.0 * lx * ly / 36.0 },
{ 2.0 * lx * ly / 36.0, 4.0 * lx * ly / 36.0, 2.0 * lx * ly / 36.0, 1.0 * lx * ly / 36.0 },
{ 1.0 * lx * ly / 36.0, 2.0 * lx * ly / 36.0, 4.0 * lx * ly / 36.0, 2.0 * lx * ly / 36.0 },
{ 2.0 * lx * ly / 36.0, 1.0 * lx * ly / 36.0, 2.0 * lx * ly / 36.0, 4.0 * lx * ly / 36.0 },
};
// 要素剛性行列を作る
double[,] emat = new double[nno, nno];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
emat[ino, jno] = media_P[0, 0] * integralDNDX[1, ino, jno] + media_P[1, 1] * integralDNDX[0, ino, jno]
- k0 * k0 * media_Q[2, 2] * integralN[ino, jno];
}
}
// 要素剛性行列にマージする
if (mat_cc != null)
{
// 全体節点番号→要素内節点インデックスマップ
Dictionary <uint, int> inoGlobalDic = new Dictionary <uint, int>();
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int iNodeNumber = no_c[ino];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(iNodeNumber))
{
continue;
}
uint inoGlobal = (uint)toSorted[iNodeNumber];
inoGlobalDic.Add(inoGlobal, ino);
}
// マージ用の節点番号リスト
uint[] no_c_tmp = inoGlobalDic.Keys.ToArray <uint>();
// マージする節点数("col"と"row"のサイズ)
uint ncolrow_tmp = (uint)no_c_tmp.Length;
// Note:
// 要素の節点がすべて強制境界の場合がある.その場合は、ncolrow_tmpが０
if (ncolrow_tmp > 0)
{
// マージする要素行列
DelFEM4NetCom.Complex[] ematBuffer = new DelFEM4NetCom.Complex[ncolrow_tmp * ncolrow_tmp];
for (int ino_tmp = 0; ino_tmp < ncolrow_tmp; ino_tmp++)
{
int ino = inoGlobalDic[no_c_tmp[ino_tmp]];
for (int jno_tmp = 0; jno_tmp < ncolrow_tmp; jno_tmp++)
{
int jno = inoGlobalDic[no_c_tmp[jno_tmp]];
double value = emat[ino, jno];
DelFEM4NetCom.Complex cvalueDelFEM = new DelFEM4NetCom.Complex(value, 0);
// ematBuffer[ino_tmp, jno_tmp] 横ベクトルを先に埋める(clapack方式でないことに注意)
ematBuffer[ino_tmp * ncolrow_tmp + jno_tmp] = cvalueDelFEM;
}
}
// 全体行列に要素行列をマージする
mat_cc.Mearge(ncolrow_tmp, no_c_tmp, ncolrow_tmp, no_c_tmp, 1, ematBuffer, ref tmpBuffer);
}
}
else if (mat != null)
{
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int iNodeNumber = no_c[ino];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(iNodeNumber))
{
continue;
}
int inoGlobal = toSorted[iNodeNumber];
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
int jNodeNumber = no_c[jno];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(jNodeNumber))
{
continue;
}
int jnoGlobal = toSorted[jNodeNumber];
//mat[inoGlobal, jnoGlobal] += emat[ino, jno];
//mat._body[inoGlobal + jnoGlobal * mat.RowSize] += emat[ino, jno];
// 実数部に加算する
//mat._body[inoGlobal + jnoGlobal * mat.RowSize].Real += emat[ino, jno];
// バンドマトリクス対応
mat._body[mat.GetBufferIndex(inoGlobal, jnoGlobal)].Real += emat[ino, jno];
}
}
}
}
/// <summary>
/// ヘルムホルツ方程式に対する有限要素マトリクス作成
/// </summary>
/// <param name="waveLength">波長</param>
/// <param name="toSorted">ソートされた節点インデックス（ 2D節点番号→ソート済みリストインデックスのマップ）</param>
/// <param name="element">有限要素</param>
/// <param name="Nodes">節点リスト</param>
/// <param name="Medias">媒質リスト</param>
/// <param name="ForceNodeNumberH">強制境界節点ハッシュ</param>
/// <param name="WGStructureDv">導波路構造区分</param>
/// <param name="WaveModeDv">計算する波のモード区分</param>
/// <param name="waveguideWidthForEPlane">導波路幅(E面解析用)</param>
/// <param name="mat">マージされる全体行列(clapack使用時)</param>
/// <param name="mat_cc">マージされる全体行列(DelFEM使用時)</param>
/// <param name="res_c">マージされる残差ベクトル(DelFEM使用時)</param>
/// <param name="tmpBuffer">一時バッファ(DelFEM使用時)</param>
public static void AddElementMat(double waveLength,
Dictionary <int, int> toSorted,
FemElement element,
IList <FemNode> Nodes,
MediaInfo[] Medias,
Dictionary <int, bool> ForceNodeNumberH,
FemSolver.WGStructureDV WGStructureDv,
FemSolver.WaveModeDV WaveModeDv,
double waveguideWidthForEPlane,
ref MyComplexMatrix mat,
ref DelFEM4NetMatVec.CZMatDia_BlkCrs_Ptr mat_cc,
ref DelFEM4NetMatVec.CZVector_Blk_Ptr res_c,
ref int[] tmpBuffer)
{
// 定数
const double pi = Constants.pi;
const double c0 = Constants.c0;
// 波数
double k0 = 2.0 * pi / waveLength;
// 角周波数
double omega = k0 * c0;
// 要素頂点数
//const int vertexCnt = Constants.TriVertexCnt; //3;
// 要素内節点数
const int nno = Constants.TriNodeCnt_FirstOrder; //3; // 1次三角形要素
// 座標次元数
const int ndim = Constants.CoordDim2D; //2;
int[] nodeNumbers = element.NodeNumbers;
int[] no_c = new int[nno];
MediaInfo media = Medias[element.MediaIndex]; // ver1.1.0.0 媒質情報の取得
double[,] media_P = null;
double[,] media_Q = null;
// ヘルムホルツ方程式のパラメータP,Qを取得する
FemSolver.GetHelmholtzMediaPQ(
k0,
media,
WGStructureDv,
WaveModeDv,
waveguideWidthForEPlane,
out media_P,
out media_Q);
// 節点座標(IFの都合上配列の配列形式の2次元配列を作成)
double[][] pp = new double[nno][];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int nodeNumber = nodeNumbers[ino];
int nodeIndex = nodeNumber - 1;
FemNode node = Nodes[nodeIndex];
no_c[ino] = nodeNumber;
pp[ino] = new double[ndim];
for (int n = 0; n < ndim; n++)
{
pp[ino][n] = node.Coord[n];
}
}
// 面積を求める
double area = KerEMatTri.TriArea(pp[0], pp[1], pp[2]);
//System.Diagnostics.Debug.WriteLine("Elem No {0} area: {1}", element.No, area);
System.Diagnostics.Debug.Assert(area >= 0.0);
// 面積座標の微分を求める
// dldx[k, n] k面積座標Lkのn方向微分
double[,] dldx = null;
double[] const_term = null;
KerEMatTri.TriDlDx(out dldx, out const_term, pp[0], pp[1], pp[2]);
// ∫dN/dndN/dn dxdy
// integralDNDX[n, ino, jno] n = 0 --> ∫dN/dxdN/dx dxdy
// n = 1 --> ∫dN/dydN/dy dxdy
double[, ,] integralDNDX = new double[ndim, nno, nno];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
integralDNDX[0, ino, jno] = area * dldx[ino, 0] * dldx[jno, 0];
integralDNDX[1, ino, jno] = area * dldx[ino, 1] * dldx[jno, 1];
}
}
// ∫N N dxdy
double[,] integralN = new double[nno, nno]
{
{ area / 6.0, area / 12.0, area / 12.0 },
{ area / 12.0, area / 6.0, area / 12.0 },
{ area / 12.0, area / 12.0, area / 6.0 },
};
// 要素剛性行列を作る
double[,] emat = new double[nno, nno];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
emat[ino, jno] = media_P[0, 0] * integralDNDX[1, ino, jno] + media_P[1, 1] * integralDNDX[0, ino, jno]
- k0 * k0 * media_Q[2, 2] * integralN[ino, jno];
}
}
// 要素剛性行列にマージする
if (mat_cc != null)
{
// 全体節点番号→要素内節点インデックスマップ
Dictionary <uint, int> inoGlobalDic = new Dictionary <uint, int>();
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int iNodeNumber = no_c[ino];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(iNodeNumber))
{
continue;
}
uint inoGlobal = (uint)toSorted[iNodeNumber];
inoGlobalDic.Add(inoGlobal, ino);
}
// マージ用の節点番号リスト
uint[] no_c_tmp = inoGlobalDic.Keys.ToArray <uint>();
// マージする節点数("col"と"row"のサイズ)
uint ncolrow_tmp = (uint)no_c_tmp.Length;
// Note:
// 要素の節点がすべて強制境界の場合がある.その場合は、ncolrow_tmpが０
if (ncolrow_tmp > 0)
{
// マージする要素行列
DelFEM4NetCom.Complex[] ematBuffer = new DelFEM4NetCom.Complex[ncolrow_tmp * ncolrow_tmp];
for (int ino_tmp = 0; ino_tmp < ncolrow_tmp; ino_tmp++)
{
int ino = inoGlobalDic[no_c_tmp[ino_tmp]];
for (int jno_tmp = 0; jno_tmp < ncolrow_tmp; jno_tmp++)
{
int jno = inoGlobalDic[no_c_tmp[jno_tmp]];
double value = emat[ino, jno];
DelFEM4NetCom.Complex cvalueDelFEM = new DelFEM4NetCom.Complex(value, 0);
// ematBuffer[ino_tmp, jno_tmp] 横ベクトルを先に埋める(clapack方式でないことに注意)
ematBuffer[ino_tmp * ncolrow_tmp + jno_tmp] = cvalueDelFEM;
}
}
// 全体行列に要素行列をマージする
mat_cc.Mearge(ncolrow_tmp, no_c_tmp, ncolrow_tmp, no_c_tmp, 1, ematBuffer, ref tmpBuffer);
}
}
else if (mat != null)
{
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int iNodeNumber = no_c[ino];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(iNodeNumber))
{
continue;
}
int inoGlobal = toSorted[iNodeNumber];
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
int jNodeNumber = no_c[jno];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(jNodeNumber))
{
continue;
}
int jnoGlobal = toSorted[jNodeNumber];
//mat[inoGlobal, jnoGlobal] += emat[ino, jno];
//mat._body[inoGlobal + jnoGlobal * mat.RowSize] += emat[ino, jno];
// 実数部に加算する
//mat._body[inoGlobal + jnoGlobal * mat.RowSize].Real += emat[ino, jno];
// バンドマトリクス対応
mat._body[mat.GetBufferIndex(inoGlobal, jnoGlobal)].Real += emat[ino, jno];
}
}
}
}
/// <summary>
/// 図面情報を読み込む
/// </summary>
/// <returns></returns>
public static bool LoadFromFile(
string filename,
out string appVersion,
out string useUtility,
ref CCadObj2D editCad2D,
ref IList<CadLogic.Loop> loopList,
ref IList<EdgeCollection> edgeCollectionList,
out int incidentPortNo,
ref MediaInfo[] medias
)
{
bool success = false;
////////////////////////////////////////////////////////
// 出力データの初期化
// アプリケーションのバージョン番号
appVersion = "";
// ユーティリティ名
useUtility = "";
// 図面のクリア
editCad2D.Clear();
//// ベースループIDを初期化
//baseLoopId = 0;
// ループ情報リストの初期化
loopList.Clear();
// 入射ポートの初期化
incidentPortNo = 1;
// ポートのエッジコレクションのリストを初期化
edgeCollectionList.Clear();
// 媒質の比誘電率、比透磁率の逆数の初期化
foreach (MediaInfo media in medias)
{
// 比透磁率の逆数
media.SetP(new double[,]
{
{1.0, 0.0, 0.0},
{0.0, 1.0, 0.0},
{0.0, 0.0, 1.0}
});
// 比誘電率
media.SetQ(new double[,]
{
{1.0, 0.0, 0.0},
{0.0, 1.0, 0.0},
{0.0, 0.0, 1.0}
});
}
try
{
// Cadオブジェクトデータファイル
string basename = Path.GetDirectoryName(filename) + Path.DirectorySeparatorChar + Path.GetFileNameWithoutExtension(filename);
string cadObjFilename = basename + Constants.CadObjExt;
if (File.Exists(cadObjFilename))
{
// Cadオブジェクトデータを外部ファイルから読み込む
using (CSerializer fin = new CSerializer(cadObjFilename, true))
{
editCad2D.Serialize(fin);
}
}
else
{
MessageBox.Show("CadObjデータファイルがありません");
return success;
}
using (StreamReader sr = new StreamReader(filename))
{
string line;
string[] tokens;
const char delimiter = ',';
int cnt = 0;
// アプリケーションのバージョン番号
line = sr.ReadLine();
if (line == null)
{
MessageBox.Show("アプリケーションのバージョン情報がありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return success;
}
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2 || tokens[0] != "AppVersion")
{
MessageBox.Show("アプリケーションのバージョン情報がありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return success;
}
appVersion = tokens[1];
// ユーティリティ名
line = sr.ReadLine();
if (line == null)
{
MessageBox.Show("ユーティリティ情報がありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return success;
}
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2 || tokens[0] != "UseUtility")
{
MessageBox.Show("ユーティリティ情報がありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return success;
}
useUtility = tokens[1];
if (useUtility != CadLogic.UseUtility)
{
MessageBox.Show("ユーティリティ情報が本アプリケーションのバージョンのものと一致しません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return success;
}
// ベースループID
//line = sr.ReadLine();
//if (line == null)
//{
// MessageBox.Show("ベースループIDがありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
// return success;
//}
//tokens = line.Split(delimiter);
//if (tokens.Length != 2 || tokens[0] != "BaseLoopId")
//{
// MessageBox.Show("ベースループIDがありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
// return success;
//}
//baseLoopId = uint.Parse(tokens[1]);
// ループのリスト
line = sr.ReadLine();
if (line == null)
{
MessageBox.Show("ループ一覧がありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return success;
}
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2 || tokens[0] != "LoopList")
{
MessageBox.Show("ループ一覧がありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return success;
}
cnt = int.Parse(tokens[1]);
for (int i = 0; i < cnt; i++)
{
line = sr.ReadLine();
if (line == null)
{
MessageBox.Show("ループ情報がありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return success;
}
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 4 || tokens[0] != "Loop")
{
MessageBox.Show("ループ情報が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return success;
}
int countNo = int.Parse(tokens[1]);
uint loopId = uint.Parse(tokens[2]);
int mediaIndex = int.Parse(tokens[3]);
System.Diagnostics.Debug.Assert(countNo == i + 1);
CadLogic.Loop loop = new CadLogicBase.Loop(loopId, mediaIndex);
loopList.Add(loop);
}
// ポートのエッジコレクションのリスト
line = sr.ReadLine();
if (line == null)
{
MessageBox.Show("ポート一覧がありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return success;
}
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2 || tokens[0] != "EdgeCollectionList")
{
MessageBox.Show("ポート一覧がありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return success;
}
cnt = int.Parse(tokens[1]);
for (int i = 0; i < cnt; i++)
{
line = sr.ReadLine();
if (line == null)
{
MessageBox.Show("ポート情報がありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return success;
}
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length < (4 + 1) || tokens[0] != "EdgeCollection")
{
MessageBox.Show("ポート情報が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return success;
}
int countNo = int.Parse(tokens[1]);
int portNo = int.Parse(tokens[2]);
int eIdCnt = int.Parse(tokens[3]);
System.Diagnostics.Debug.Assert(countNo == i + 1);
System.Diagnostics.Debug.Assert(eIdCnt != 0 && eIdCnt == (tokens.Length - 4));
EdgeCollection edgeCollection = new EdgeCollection();
edgeCollection.No = portNo;
for (int tokenIndex = 4; tokenIndex < tokens.Length; tokenIndex++)
{
uint eId = uint.Parse(tokens[tokenIndex]);
if (!edgeCollection.ContainsEdgeId(eId))
{
bool ret = edgeCollection.AddEdgeId(eId, editCad2D);
}
}
edgeCollectionList.Add(edgeCollection);
}
// 入射ポート番号
line = sr.ReadLine();
if (line == null)
{
MessageBox.Show("入射ポート番号がありません");
return success;
}
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2 || tokens[0] != "IncidentPortNo")
{
MessageBox.Show("入射ポート番号がありません");
return success;
}
incidentPortNo = int.Parse(tokens[1]);
// 媒質情報
line = sr.ReadLine();
if (line == null)
{
MessageBox.Show("媒質情報がありません");
return success;
}
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2 || tokens[0] != "Medias")
{
MessageBox.Show("媒質情報がありません");
return success;
}
cnt = int.Parse(tokens[1]);
for (int i = 0; i < cnt; i++)
{
line = sr.ReadLine();
if (line == null)
{
MessageBox.Show("媒質情報が不正です");
return success;
}
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 1 + 9 + 9)
{
MessageBox.Show("媒質情報が不正です");
return success;
}
int mediaIndex = int.Parse(tokens[0]);
System.Diagnostics.Debug.Assert(mediaIndex == i);
if (i >= medias.Length)
{
//読み飛ばす
continue;
}
double[,] p = new double[3, 3];
for (int m = 0; m < p.GetLength(0); m++)
{
for (int n = 0; n < p.GetLength(1); n++)
{
p[m, n] = double.Parse(tokens[1 + m * p.GetLength(1) + n]);
}
}
medias[i].SetP(p);
double[,] q = new double[3, 3];
for (int m = 0; m < q.GetLength(0); m++)
{
for (int n = 0; n < q.GetLength(1); n++)
{
q[m, n] = double.Parse(tokens[1 + 9 + m * q.GetLength(1) + n]);
}
}
medias[i].SetQ(q);
}
}
// 番号順に並び替え
((List<EdgeCollection>)edgeCollectionList).Sort();
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Cadオブジェクトの色をセットする
// ループとその辺、頂点の色をセット
foreach (CadLogic.Loop loop in loopList)
{
uint id_l = loop.LoopId;
int mediaIndex = loop.MediaIndex;
MediaInfo media = medias[mediaIndex];
Color backColor = media.BackColor;
CadLogic.SetupColorOfCadObjectsForOneLoop(editCad2D, id_l, backColor);
}
// ポートの色をセットする
CadLogic.SetupColorOfPortEdgeCollection(editCad2D, edgeCollectionList, incidentPortNo);
success = true;
}
catch (Exception exception)
{
Console.WriteLine(exception.Message + " " + exception.StackTrace);
MessageBox.Show(exception.Message);
}
return success;
}
/// <summary>
/// Fem入力データファイルへ保存
/// I/FがCadの内部データ寄りになっているので、変更したいが後回し
/// </summary>
/// <param name="filename">ファイル名(*.fem)</param>
/// <param name="nodeCnt">節点数</param>
/// <param name="doubleCoords">節点座標リスト</param>
/// <param name="elementCnt">要素数</param>
/// <param name="elements">要素リスト</param>
/// <param name="portCnt">ポート数</param>
/// <param name="portList">ポートの節点番号リストのリスト</param>
/// <param name="forceBCNodeNumbers">強制境界節点番号のリスト</param>
/// <param name="incidentPortNo">入射ポート番号</param>
/// <param name="medias">媒質情報リスト</param>
/// <param name="firstWaveLength">計算開始波長</param>
/// <param name="lastWaveLength">計算終了波長</param>
/// <param name="calcCnt">計算周波数件数</param>
/// <param name="wgStructureDv">導波路構造区分</param>
/// <param name="waveModeDv">波のモード区分</param>
/// <param name="lsEqnSolverDv">線形方程式解法区分</param>
/// <param name="waveguideWidthForEPlane">導波路幅(E面解析用)</param>
public static void SaveToFileFromCad
(string filename,
int nodeCnt, IList <double[]> doubleCoords,
int elementCnt, IList <int[]> elements,
int portCnt, IList <IList <int> > portList,
int[] forceBCNodeNumbers,
int incidentPortNo,
MediaInfo[] medias,
double firstWaveLength,
double lastWaveLength,
int calcCnt,
FemSolver.WGStructureDV wgStructureDv,
FemSolver.WaveModeDV waveModeDv,
FemSolver.LinearSystemEqnSoverDV lsEqnSolverDv,
double waveguideWidthForEPlane)
{
//////////////////////////////////////////
// ファイル出力
//////////////////////////////////////////
try
{
using (StreamWriter sw = new StreamWriter(filename))
{
string line;
// 節点番号と座標の出力
line = string.Format("Nodes,{0}", nodeCnt);
sw.WriteLine(line);
for (int i = 0; i < doubleCoords.Count; i++)
{
double[] doubleCoord = doubleCoords[i];
int nodeNumber = i + 1;
line = string.Format("{0},{1},{2}", nodeNumber, doubleCoord[0], doubleCoord[1]);
sw.WriteLine(line);
}
// 要素番号と要素を構成する節点の全体節点番号の出力
line = string.Format("Elements,{0}", elementCnt);
sw.WriteLine(line);
foreach (int[] element in elements)
{
line = "";
foreach (int k in element)
{
line += string.Format("{0},", k);
}
line = line.Substring(0, line.Length - 1); // 最後の,を削除
sw.WriteLine(line);
}
// ポート境界条件節点
int portCounter = 0;
line = string.Format("Ports,{0}", portList.Count);
sw.WriteLine(line);
foreach (IList <int> nodes in portList)
{
line = string.Format("{0},{1}", ++portCounter, nodes.Count);
sw.WriteLine(line);
int portNodeNumber = 0;
foreach (int nodeNumber in nodes)
{
line = string.Format("{0},{1}", ++portNodeNumber, nodeNumber);
sw.WriteLine(line);
}
}
// 強制境界節点
line = string.Format("Force,{0}", forceBCNodeNumbers.Length);
sw.WriteLine(line);
foreach (int nodeNumber in forceBCNodeNumbers)
{
line = string.Format("{0}", nodeNumber);
sw.WriteLine(line);
}
// 入射ポート番号
line = string.Format("IncidentPortNo,{0}", incidentPortNo);
sw.WriteLine(line);
//////////////////////////////////////////
//// Ver1.1.0.0からの追加情報
//////////////////////////////////////////
// 媒質情報の個数
sw.WriteLine("Medias,{0}", medias.Length);
// 媒質情報の書き込み
for (int i = 0; i < medias.Length; i++)
{
MediaInfo media = medias[i];
line = string.Format("{0},", i);
double[,] p = media.P;
for (int m = 0; m < p.GetLength(0); m++)
{
for (int n = 0; n < p.GetLength(1); n++)
{
line += string.Format("{0},", p[m, n]);
}
}
double[,] q = media.Q;
for (int m = 0; m < q.GetLength(0); m++)
{
for (int n = 0; n < q.GetLength(1); n++)
{
line += string.Format("{0},", q[m, n]);
}
}
line = line.Remove(line.Length - 1); // 最後の,を削除
sw.WriteLine(line);
}
// 計算対象周波数
sw.WriteLine("WaveLengthRange,{0},{1},{2}", firstWaveLength, lastWaveLength, calcCnt);
// 線形方程式解法区分
sw.WriteLine("LsEqnSolverDv,{0}", FemSolver.LinearSystemEqnSolverDVToStr(lsEqnSolverDv));
// 計算対象モード区分
sw.WriteLine("WaveModeDv,{0}", ((waveModeDv == FemSolver.WaveModeDV.TM) ? "TM" : "TE"));
// 導波路構造区分
sw.WriteLine("WGStructureDv,{0}", FemSolver.WGStructureDVToStr(wgStructureDv));
// 導波路幅(E面解析用)
sw.WriteLine("WaveguideWidthForEPlane,{0}", waveguideWidthForEPlane);
}
}
catch (Exception exception)
{
System.Diagnostics.Debug.WriteLine(exception.Message + " " + exception.StackTrace);
MessageBox.Show(exception.Message);
}
}
/* 数値積分版
/// <summary>
/// ヘルムホルツ方程式に対する有限要素マトリクス作成
/// </summary>
/// <param name="waveLength">波長</param>
/// <param name="toSorted">ソートされた節点インデックス（ 2D節点番号→ソート済みリストインデックスのマップ）</param>
/// <param name="element">有限要素</param>
/// <param name="Nodes">節点リスト</param>
/// <param name="Medias">媒質リスト</param>
/// <param name="ForceNodeNumberH">強制境界節点ハッシュ</param>
/// <param name="WaveModeDv">計算する波のモード区分</param>
/// <param name="mat">マージされる全体行列</param>
public static void AddElementMat(double waveLength,
Dictionary<int, int> toSorted,
FemElement element,
IList<FemNode> Nodes,
MediaInfo[] Medias,
Dictionary<int, bool> ForceNodeNumberH,
FemSolver.WaveModeDv WaveModeDv,
ref MyComplexMatrix mat)
{
// 定数
const double pi = Constants.pi;
const double c0 = Constants.c0;
// 波数
double k0 = 2.0 * pi / waveLength;
// 角周波数
double omega = k0 * c0;
// 要素頂点数
const int vertexCnt = Constants.QuadVertexCnt; //4;
// 要素内節点数
const int nno = Constants.QuadNodeCnt_SecondOrder_Type2; //8; // 2次セレンディピティ
// 座標次元数
const int ndim = Constants.CoordDim2D; //2;
int[] nodeNumbers = element.NodeNumbers;
int[] no_c = new int[nno];
MediaInfo media = Medias[element.MediaIndex];
double[,] media_P = null;
double[,] media_Q = null;
if (WaveModeDv == FemSolver.WaveModeDv.TE)
{
media_P = media.P;
media_Q = media.Q;
}
else if (WaveModeDv == FemSolver.WaveModeDv.TM)
{
media_P = media.Q;
media_Q = media.P;
}
else
{
System.Diagnostics.Debug.Assert(false);
}
// [p]は逆数をとる
media_P = MyMatrixUtil.matrix_Inverse(media_P);
// 節点座標(IFの都合上配列の配列形式の2次元配列を作成)
double[][] pp = new double[nno][];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int nodeNumber = nodeNumbers[ino];
int nodeIndex = nodeNumber - 1;
FemNode node = Nodes[nodeIndex];
no_c[ino] = nodeNumber;
pp[ino] = new double[ndim];
for (int n = 0; n < ndim; n++)
{
pp[ino][n] = node.Coord[n];
}
}
//// 四角形の辺の長さを求める
//double[] le = new double[4];
//le[0] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[0], pp[1]);
//le[1] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[1], pp[2]);
//le[2] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[2], pp[3]);
//le[3] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[3], pp[0]);
// 要素節点座標( 局所r,s成分 )
// s
// |
// 3+ 6 +2
// | | |
// ---7---+---5-->r
// | | |
// 0+ 4 +1
// |
//
double[][] n_pts =
{
// r, s
new double[] {-1.0, -1.0}, //0
new double[] { 1.0, -1.0}, //1
new double[] { 1.0, 1.0}, //2
new double[] {-1.0, 1.0}, //3
new double[] { 0, -1.0}, //4
new double[] { 1.0, 0}, //5
new double[] { 0, 1.0}, //6
new double[] {-1.0, 0}, //7
};
// ガウスルジャンドルの積分公式
double[][] g_pts = new double[5][]
{
// ポイント(ξ: [-1 +1]区間)、重み
new double[] { -0.90617985, 0.23692689},
new double[] { -0.53846931, 0.47862867},
new double[] {0.0, 0.56888889},
new double[] {0.53846931, 0.47862867},
new double[] {0.90617985, 0.23692689}
};
// 要素剛性行列を作る
double[,] emat = new Complex[nno, nno];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
emat[ino, jno] = 0.0;
double detjsum = 0; //check
foreach (double[] s_g_pt in g_pts)
{
foreach (double[] r_g_pt in g_pts)
{
// 積分点
double r = r_g_pt[0];
double s = s_g_pt[0];
// 重み(2次元)
double weight = r_g_pt[1] * s_g_pt[1];
// 形状関数
double[] N = new double[nno];
// 形状関数のr, s方向微分
double[] dNdr = new double[nno];
double[] dNds = new double[nno];
// 節点0～3 : 四角形の頂点
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
// 節点の局所座標
double ri = n_pts[i][0];
double si = n_pts[i][1];
// 形状関数N
N[i] = 0.25 * (1.0 + ri * r) * (1.0 + si * s) * (ri* r + si * s - 1.0);
// 形状関数のr方向微分
dNdr[i] = 0.25 * ri * (1.0 + si * s) * (2.0 * ri * r + si * s);
// 形状関数のs方向微分
dNds[i] = 0.25 * si * (1.0 + ri * r) * (ri * r + 2.0 * si * s);
}
// 節点4,6 : r方向辺上中点
foreach (int i in new int[]{ 4, 6})
{
// 節点の局所座標
double ri = n_pts[i][0];
double si = n_pts[i][1];
// 形状関数N
N[i] = 0.5 * (1.0 - r * r) * (1.0 + si * s);
// 形状関数のr方向微分
dNdr[i] = -1.0 * r * (1.0 + si * s);
// 形状関数のs方向微分
dNds[i] = 0.5 * si * (1.0 - r * r);
}
// 節点5,7 : s方向辺上中点
foreach (int i in new int[] { 5, 7 })
{
// 節点の局所座標
double ri = n_pts[i][0];
double si = n_pts[i][1];
// 形状関数N
N[i] = 0.5 * (1.0 + ri * r) * (1.0 - s * s);
// 形状関数のr方向微分
dNdr[i] = 0.5 * ri * (1.0 - s * s);
// 形状関数のs方向微分
dNds[i] = -1.0 * s * (1.0 + ri * r);
}
// ヤコビアン行列
double j11;
double j12;
double j21;
double j22;
j11 = 0;
j12 = 0;
j21 = 0;
j22 = 0;
//for (int i = 0; i < vertexCnt; i++)
//{
// // 頂点の座標の微分
// // 座標の形状関数は一次四角形のものを使用する
// // 節点の局所座標
// double ri = n_pts[i][0];
// double si = n_pts[i][1];
// double dNdr_1stOrder = 0.25 * ri * (1.0 + si * s);
// double dNds_1stOrder = 0.25 * (1.0 + ri * r) * si;
// j11 += dNdr_1stOrder * pp[i][0];
// j12 += dNdr_1stOrder * pp[i][1];
// j21 += dNds_1stOrder * pp[i][0];
// j22 += dNds_1stOrder * pp[i][1];
//}
for (int i = 0; i < nno; i++)
{
j11 += dNdr[i] * pp[i][0];
j12 += dNdr[i] * pp[i][1];
j21 += dNds[i] * pp[i][0];
j22 += dNds[i] * pp[i][1];
}
// ヤコビアン
double detj = j11 * j22 - j12 * j21;
detjsum += detj * weight;
//System.Diagnostics.Debug.WriteLine("det:{0}", detj);
// gradr[0] : gradrのx成分 grad[1] : gradrのy成分
// grads[0] : gradsのx成分 grads[1] : gradsのy成分
double[] gradr = new double[2];
double[] grads = new double[2];
gradr[0] = j22 / detj;
gradr[1] = - j21 / detj;
grads[0] = - j12 / detj;
grads[1] = j11 / detj;
// 形状関数のx, y方向微分
double[,] dNdX = new double[ndim, nno];
for (int i = 0; i < nno; i++)
{
for (int direction = 0; direction < ndim; direction++)
{
dNdX[direction, i] = dNdr[i] * gradr[direction] + dNds[i] * grads[direction];
}
}
// 汎関数
double functional = media_P[0, 0] * dNdX[1, ino] * dNdX[1, jno] + media_P[1, 1] * dNdX[0, ino] * dNdX[0, jno]
- k0 * k0 * media_Q[2, 2] * N[ino] * N[jno];
emat[ino, jno] += detj * weight * functional;
}
}
//System.Diagnostics.Debug.WriteLine("detsum: {0}", detjsum);
}
}
// 要素剛性行列にマージする
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int iNodeNumber = no_c[ino];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(iNodeNumber)) continue;
int inoGlobal = toSorted[iNodeNumber];
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
int jNodeNumber = no_c[jno];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(jNodeNumber)) continue;
int jnoGlobal = toSorted[jNodeNumber];
mat[inoGlobal, jnoGlobal] += emat[ino, jno];
}
}
}
*/
/// <summary>
/// ヘルムホルツ方程式に対する有限要素マトリクス作成
/// </summary>
/// <param name="waveLength">波長</param>
/// <param name="toSorted">ソートされた節点インデックス（ 2D節点番号→ソート済みリストインデックスのマップ）</param>
/// <param name="element">有限要素</param>
/// <param name="Nodes">節点リスト</param>
/// <param name="Medias">媒質リスト</param>
/// <param name="ForceNodeNumberH">強制境界節点ハッシュ</param>
/// <param name="WGStructureDv">導波路構造区分</param>
/// <param name="WaveModeDv">計算する波のモード区分</param>
/// <param name="waveguideWidthForEPlane">導波路幅(E面解析用)</param>
/// <param name="mat">マージされる全体行列(clapack使用時)</param>
/// <param name="mat_cc">マージされる全体行列(DelFEM使用時)</param>
/// <param name="res_c">マージされる残差ベクトル(DelFEM使用時)</param>
/// <param name="tmpBuffer">一時バッファ(DelFEM使用時)</param>
public static void AddElementMat(double waveLength,
Dictionary<int, int> toSorted,
FemElement element,
IList<FemNode> Nodes,
MediaInfo[] Medias,
Dictionary<int, bool> ForceNodeNumberH,
FemSolver.WGStructureDV WGStructureDv,
FemSolver.WaveModeDV WaveModeDv,
double waveguideWidthForEPlane,
ref MyComplexMatrix mat,
ref DelFEM4NetMatVec.CZMatDia_BlkCrs_Ptr mat_cc,
ref DelFEM4NetMatVec.CZVector_Blk_Ptr res_c,
ref int[] tmpBuffer)
{
// 定数
const double pi = Constants.pi;
const double c0 = Constants.c0;
// 波数
double k0 = 2.0 * pi / waveLength;
// 角周波数
double omega = k0 * c0;
// 要素頂点数
//const int vertexCnt = Constants.QuadVertexCnt; //4;
// 要素内節点数
const int nno = Constants.QuadNodeCnt_SecondOrder_Type2; //8; // 2次セレンディピティ
// 座標次元数
const int ndim = Constants.CoordDim2D; //2;
int[] nodeNumbers = element.NodeNumbers;
int[] no_c = new int[nno];
MediaInfo media = Medias[element.MediaIndex];
double[,] media_P = null;
double[,] media_Q = null;
// ヘルムホルツ方程式のパラメータP,Qを取得する
FemSolver.GetHelmholtzMediaPQ(
k0,
media,
WGStructureDv,
WaveModeDv,
waveguideWidthForEPlane,
out media_P,
out media_Q);
// 節点座標(IFの都合上配列の配列形式の2次元配列を作成)
double[][] pp = new double[nno][];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int nodeNumber = nodeNumbers[ino];
int nodeIndex = nodeNumber - 1;
FemNode node = Nodes[nodeIndex];
no_c[ino] = nodeNumber;
pp[ino] = new double[ndim];
for (int n = 0; n < ndim; n++)
{
pp[ino][n] = node.Coord[n];
}
}
// 四角形の辺の長さを求める
double[] le = new double[4];
le[0] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[0], pp[1]);
le[1] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[1], pp[2]);
le[2] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[2], pp[3]);
le[3] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[3], pp[0]);
System.Diagnostics.Debug.Assert(Math.Abs(le[0] - le[2]) < Constants.PrecisionLowerLimit);
System.Diagnostics.Debug.Assert(Math.Abs(le[1] - le[3]) < Constants.PrecisionLowerLimit);
double lx = le[0];
double ly = le[1];
// 要素節点座標( 局所r,s成分 )
// s
// |
// 3+ 6 +2
// | | |
// ---7---+---5-->r
// | | |
// 0+ 4 +1
// |
//
double[][] n_pts =
{
// r, s
new double[] {-1.0, -1.0}, //0
new double[] { 1.0, -1.0}, //1
new double[] { 1.0, 1.0}, //2
new double[] {-1.0, 1.0}, //3
new double[] { 0, -1.0}, //4
new double[] { 1.0, 0}, //5
new double[] { 0, 1.0}, //6
new double[] {-1.0, 0}, //7
};
// Ni = a0(r^2*s) + a1(r^2) + a2(r) + a3(rs) + a4(rs^2) + a5(s^2) + a6(s) + a7
double[,] Ni_a = new double[nno, 8];
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
// 節点の局所座標
double ri = n_pts[i][0];
double si = n_pts[i][1];
Ni_a[i, 0] = 0.25 * ri * ri * si;
Ni_a[i, 1] = 0.25 * ri * ri;
Ni_a[i, 2] = 0.0;
Ni_a[i, 3] = 0.25 * ri * si;
Ni_a[i, 4] = 0.25 * ri * si * si;
Ni_a[i, 5] = 0.25 * si * si;
Ni_a[i, 6] = 0.0;
Ni_a[i, 7] = -0.25;
}
foreach (int i in new int[] { 4, 6 })
{
// 節点の局所座標
double ri = n_pts[i][0];
double si = n_pts[i][1];
Ni_a[i, 0] = -0.5 * si;
Ni_a[i, 1] = -0.5;
Ni_a[i, 2] = 0.0;
Ni_a[i, 3] = 0.0;
Ni_a[i, 4] = 0.0;
Ni_a[i, 5] = 0.0;
Ni_a[i, 6] = 0.5 * si;
Ni_a[i, 7] = 0.5;
}
foreach (int i in new int[] { 5, 7 })
{
// 節点の局所座標
double ri = n_pts[i][0];
double si = n_pts[i][1];
Ni_a[i, 0] = 0.0;
Ni_a[i, 1] = 0.0;
Ni_a[i, 2] = 0.5 * ri;
Ni_a[i, 3] = 0.0;
Ni_a[i, 4] = -0.5 * ri;
Ni_a[i, 5] = -0.5;
Ni_a[i, 6] = 0.0;
Ni_a[i, 7] = 0.5;
}
// dNidr = a0(r^2*s) + a1(r^2) + a2(r) + a3(rs) + a4(rs^2) + a5(s^2) + a6(s) + a7
double[,] dNidr_a = new double[nno, 8];
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
// 節点の局所座標
double ri = n_pts[i][0];
double si = n_pts[i][1];
dNidr_a[i, 0] = 0.0;
dNidr_a[i, 1] = 0.0; // r^2
dNidr_a[i, 2] = 0.25 * 2.0 * ri * ri; // r
dNidr_a[i, 3] = 0.25 * 2.0 * ri * ri * si; // rs
dNidr_a[i, 4] = 0.0;
dNidr_a[i, 5] = 0.25 * ri * si * si; // s^2
dNidr_a[i, 6] = 0.25 * ri * si; // s
dNidr_a[i, 7] = 0.0; //1
}
foreach (int i in new int[] { 4, 6 })
{
// 節点の局所座標
double ri = n_pts[i][0];
double si = n_pts[i][1];
dNidr_a[i, 0] = 0.0;
dNidr_a[i, 1] = 0.0; // r^2
dNidr_a[i, 2] = -1.0; // r
dNidr_a[i, 3] = -si; // rs
dNidr_a[i, 4] = 0.0;
dNidr_a[i, 5] = 0.0; // s^2
dNidr_a[i, 6] = 0.0; // s
dNidr_a[i, 7] = 0.0; // 1
}
foreach (int i in new int[] { 5, 7 })
{
// 節点の局所座標
double ri = n_pts[i][0];
double si = n_pts[i][1];
dNidr_a[i, 0] = 0.0;
dNidr_a[i, 1] = 0.0; // r^2
dNidr_a[i, 2] = 0.0; // r
dNidr_a[i, 3] = 0.0; // rs
dNidr_a[i, 4] = 0.0;
dNidr_a[i, 5] = -0.5 * ri; // s^2
dNidr_a[i, 6] = 0.0; // s
dNidr_a[i, 7] = 0.5 * ri; // 1
}
// dNids = a0(r^2*s) + a1(r^2) + a2(r) + a3(rs) + a4(rs^2) + a5(s^2) + a6(s) + a7
double[,] dNids_a = new double[nno, 8];
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
// 節点の局所座標
double ri = n_pts[i][0];
double si = n_pts[i][1];
dNids_a[i, 0] = 0.0;
dNids_a[i, 1] = 0.25 * ri * ri * si; // r^2
dNids_a[i, 2] = 0.25 * ri * si; // r
dNids_a[i, 3] = 0.25 * 2.0 * ri * si * si; // rs
dNids_a[i, 4] = 0.0;
dNids_a[i, 5] = 0.0; // s^2
dNids_a[i, 6] = 0.25 * 2.0 * si * si; // s
dNids_a[i, 7] = 0.0; //1
}
foreach (int i in new int[] { 4, 6 })
{
// 節点の局所座標
double ri = n_pts[i][0];
double si = n_pts[i][1];
dNids_a[i, 0] = 0.0;
dNids_a[i, 1] = -0.5 * si; // r^2
dNids_a[i, 2] = 0.0; // r
dNids_a[i, 3] = 0.0; // rs
dNids_a[i, 4] = 0.0;
dNids_a[i, 5] = 0.0; // s^2
dNids_a[i, 6] = 0.0; // s
dNids_a[i, 7] = 0.5 * si; //1
}
foreach (int i in new int[] { 5, 7 })
{
// 節点の局所座標
double ri = n_pts[i][0];
double si = n_pts[i][1];
dNids_a[i, 0] = 0.0;
dNids_a[i, 1] = 0.0; // r^2
dNids_a[i, 2] = 0.0; // r
dNids_a[i, 3] = -ri; // rs
dNids_a[i, 4] = 0.0;
dNids_a[i, 5] = 0.0; // s^2
dNids_a[i, 6] = -1.0; // s
dNids_a[i, 7] = 0.0; //1
}
// ∫dN/dndN/dn dxdy
// integralDNDX[n, ino, jno] n = 0 --> ∫dN/dxdN/dx dxdy
// n = 1 --> ∫dN/dydN/dy dxdy
double[, ,] integralDNDX = new double[ndim, nno, nno];
// ∫N N dxdy
double[,] integralN = new double[nno, nno];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
integralN[ino, jno] = lx * ly / 4.0 *
(
// r^4s^2
4.0 / 15.0 * Ni_a[ino, 0] * Ni_a[jno, 0]
// r^2s^2
+ 4.0 / 9.0 * (Ni_a[ino, 6] * Ni_a[jno, 0] + Ni_a[ino, 5] * Ni_a[jno, 1] + Ni_a[ino, 4] * Ni_a[jno, 2] + Ni_a[ino, 3] * Ni_a[jno, 3]
+ Ni_a[ino, 2] * Ni_a[jno, 4] + Ni_a[ino, 1] * Ni_a[jno, 5] + Ni_a[ino, 0] * Ni_a[jno, 6])
// r^4
+ 4.0 / 5.0 * Ni_a[ino, 1] * Ni_a[jno, 1]
// r^2
+ 4.0 / 3.0 * (Ni_a[ino, 7] * Ni_a[jno, 1] + Ni_a[ino, 2] * Ni_a[jno, 2] + Ni_a[ino, 1] * Ni_a[jno, 7])
// r^2s^4
+ 4.0 / 15.0 * Ni_a[ino, 4] * Ni_a[jno, 4]
// s^4
+ 4.0 / 5.0 * Ni_a[ino, 5] * Ni_a[jno, 5]
// s^2
+ 4.0 / 3.0 * (Ni_a[ino, 7] * Ni_a[jno, 5] + Ni_a[ino, 6] * Ni_a[jno, 6] + Ni_a[ino, 5] * Ni_a[jno, 7])
// 1
+ 4.0 * Ni_a[ino, 7] * Ni_a[jno, 7]
);
integralDNDX[0, ino, jno] = ly / lx *
(
// r^4s^2
4.0 / 15.0 * dNidr_a[ino, 0] * dNidr_a[jno, 0]
// r^2s^2
+ 4.0 / 9.0 * (dNidr_a[ino, 6] * dNidr_a[jno, 0] + dNidr_a[ino, 5] * dNidr_a[jno, 1] + dNidr_a[ino, 4] * dNidr_a[jno, 2]
+ dNidr_a[ino, 3] * dNidr_a[jno, 3]
+ dNidr_a[ino, 2] * dNidr_a[jno, 4] + dNidr_a[ino, 1] * dNidr_a[jno, 5] + dNidr_a[ino, 0] * dNidr_a[jno, 6])
// r^4
+ 4.0 / 5.0 * dNidr_a[ino, 1] * dNidr_a[jno, 1]
// r^2
+ 4.0 / 3.0 * (dNidr_a[ino, 7] * dNidr_a[jno, 1] + dNidr_a[ino, 2] * dNidr_a[jno, 2] + dNidr_a[ino, 1] * dNidr_a[jno, 7])
// r^2s^4
+ 4.0 / 15.0 * dNidr_a[ino, 4] * dNidr_a[jno, 4]
// s^4
+ 4.0 / 5.0 * dNidr_a[ino, 5] * dNidr_a[jno, 5]
// s^2
+ 4.0 / 3.0 * (dNidr_a[ino, 7] * dNidr_a[jno, 5] + dNidr_a[ino, 6] * dNidr_a[jno, 6] + dNidr_a[ino, 5] * dNidr_a[jno, 7])
// 1
+ 4.0 * dNidr_a[ino, 7] * dNidr_a[jno, 7]
);
integralDNDX[1, ino, jno] = lx / ly *
(
// r^4s^2
4.0 / 15.0 * dNids_a[ino, 0] * dNids_a[jno, 0]
// r^2s^2
+ 4.0 / 9.0 * (dNids_a[ino, 6] * dNids_a[jno, 0] + dNids_a[ino, 5] * dNids_a[jno, 1] + dNids_a[ino, 4] * dNids_a[jno, 2]
+ dNids_a[ino, 3] * dNids_a[jno, 3]
+ dNids_a[ino, 2] * dNids_a[jno, 4] + dNids_a[ino, 1] * dNids_a[jno, 5] + dNids_a[ino, 0] * dNids_a[jno, 6])
// r^4
+ 4.0 / 5.0 * dNids_a[ino, 1] * dNids_a[jno, 1]
// r^2
+ 4.0 / 3.0 * (dNids_a[ino, 7] * dNids_a[jno, 1] + dNids_a[ino, 2] * dNids_a[jno, 2] + dNids_a[ino, 1] * dNids_a[jno, 7])
// r^2s^4
+ 4.0 / 15.0 * dNids_a[ino, 4] * dNids_a[jno, 4]
// s^4
+ 4.0 / 5.0 * dNids_a[ino, 5] * dNids_a[jno, 5]
// s^2
+ 4.0 / 3.0 * (dNids_a[ino, 7] * dNids_a[jno, 5] + dNids_a[ino, 6] * dNids_a[jno, 6] + dNids_a[ino, 5] * dNids_a[jno, 7])
// 1
+ 4.0 * dNids_a[ino, 7] * dNids_a[jno, 7]
);
}
}
// 要素剛性行列を作る
double[,] emat = new double[nno, nno];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
emat[ino, jno] = media_P[0, 0] * integralDNDX[1, ino, jno] + media_P[1, 1] * integralDNDX[0, ino, jno]
- k0 * k0 * media_Q[2, 2] * integralN[ino, jno];
}
}
// 要素剛性行列にマージする
if (mat_cc != null)
{
// 全体節点番号→要素内節点インデックスマップ
Dictionary<uint, int> inoGlobalDic = new Dictionary<uint,int>();
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int iNodeNumber = no_c[ino];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(iNodeNumber)) continue;
uint inoGlobal = (uint)toSorted[iNodeNumber];
inoGlobalDic.Add(inoGlobal, ino);
}
// マージ用の節点番号リスト
uint[] no_c_tmp = inoGlobalDic.Keys.ToArray<uint>();
// マージする節点数("col"と"row"のサイズ)
uint ncolrow_tmp = (uint)no_c_tmp.Length;
// Note:
// 要素の節点がすべて強制境界の場合がある.その場合は、ncolrow_tmpが０
if (ncolrow_tmp > 0)
{
// マージする要素行列
DelFEM4NetCom.Complex[] ematBuffer = new DelFEM4NetCom.Complex[ncolrow_tmp * ncolrow_tmp];
for (int ino_tmp = 0; ino_tmp < ncolrow_tmp; ino_tmp++)
{
int ino = inoGlobalDic[no_c_tmp[ino_tmp]];
for (int jno_tmp = 0; jno_tmp < ncolrow_tmp; jno_tmp++)
{
int jno = inoGlobalDic[no_c_tmp[jno_tmp]];
double value = emat[ino, jno];
DelFEM4NetCom.Complex cvalueDelFEM = new DelFEM4NetCom.Complex(value, 0);
// ematBuffer[ino_tmp, jno_tmp] 横ベクトルを先に埋める(clapack方式でないことに注意)
ematBuffer[ino_tmp * ncolrow_tmp + jno_tmp] = cvalueDelFEM;
}
}
// 全体行列に要素行列をマージする
mat_cc.Mearge(ncolrow_tmp, no_c_tmp, ncolrow_tmp, no_c_tmp, 1, ematBuffer, ref tmpBuffer);
}
}
else if (mat != null)
{
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int iNodeNumber = no_c[ino];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(iNodeNumber)) continue;
int inoGlobal = toSorted[iNodeNumber];
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
int jNodeNumber = no_c[jno];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(jNodeNumber)) continue;
int jnoGlobal = toSorted[jNodeNumber];
//mat[inoGlobal, jnoGlobal] += emat[ino, jno];
//mat._body[inoGlobal + jnoGlobal * mat.RowSize] += emat[ino, jno];
// 実数部に加算する
//mat._body[inoGlobal + jnoGlobal * mat.RowSize].Real += emat[ino, jno];
// バンドマトリクス対応
mat._body[mat.GetBufferIndex(inoGlobal, jnoGlobal)].Real += emat[ino, jno];
}
}
}
}
/// <summary>
/// ヘルムホルツ方程式に対する有限要素マトリクス作成
/// </summary>
/// <param name="waveLength">波長</param>
/// <param name="toSorted">ソートされた節点インデックス（ 2D節点番号→ソート済みリストインデックスのマップ）</param>
/// <param name="element">有限要素</param>
/// <param name="Nodes">節点リスト</param>
/// <param name="Medias">媒質リスト</param>
/// <param name="ForceNodeNumberH">強制境界節点ハッシュ</param>
/// <param name="WaveModeDv">計算する波のモード区分</param>
/// <param name="mat">マージされる全体行列(clapack使用時)</param>
/// <param name="mat_cc">マージされる全体行列(DelFEM使用時)</param>
/// <param name="res_c">マージされる残差ベクトル(DelFEM使用時)</param>
/// <param name="tmpBuffer">一時バッファ(DelFEM使用時)</param>
public static void AddElementMat(double waveLength,
Dictionary<int, int> toSorted,
FemElement element,
IList<FemNode> Nodes,
MediaInfo[] Medias,
Dictionary<int, bool> ForceNodeNumberH,
FemSolver.WaveModeDV WaveModeDv,
ref MyComplexMatrix mat,
ref DelFEM4NetMatVec.CZMatDia_BlkCrs_Ptr mat_cc,
ref DelFEM4NetMatVec.CZVector_Blk_Ptr res_c,
ref int[] tmpBuffer)
{
// 定数
const double pi = Constants.pi;
const double c0 = Constants.c0;
// 波数
double k0 = 2.0 * pi / waveLength;
// 角周波数
double omega = k0 * c0;
// 要素頂点数
//const int vertexCnt = Constants.QuadVertexCnt; //4;
// 要素内節点数
const int nno = Constants.QuadNodeCnt_FirstOrder; //4; // 1次セレンディピティ
// 座標次元数
const int ndim = Constants.CoordDim2D; //2;
int[] nodeNumbers = element.NodeNumbers;
int[] no_c = new int[nno];
MediaInfo media = Medias[element.MediaIndex];
double[,] media_P = null;
double[,] media_Q = null;
if (WaveModeDv == FemSolver.WaveModeDV.TE)
{
media_P = media.P;
media_Q = media.Q;
}
else if (WaveModeDv == FemSolver.WaveModeDV.TM)
{
media_P = media.Q;
media_Q = media.P;
}
else
{
System.Diagnostics.Debug.Assert(false);
}
// [p]は逆数をとる
media_P = MyMatrixUtil.matrix_Inverse(media_P);
// 節点座標(IFの都合上配列の配列形式の2次元配列を作成)
double[][] pp = new double[nno][];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int nodeNumber = nodeNumbers[ino];
int nodeIndex = nodeNumber - 1;
FemNode node = Nodes[nodeIndex];
no_c[ino] = nodeNumber;
pp[ino] = new double[ndim];
for (int n = 0; n < ndim; n++)
{
pp[ino][n] = node.Coord[n];
}
}
// 四角形の辺の長さを求める
double[] le = new double[4];
le[0] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[0], pp[1]);
le[1] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[1], pp[2]);
le[2] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[2], pp[3]);
le[3] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[3], pp[0]);
System.Diagnostics.Debug.Assert(Math.Abs(le[0] - le[2]) < Constants.PrecisionLowerLimit);
System.Diagnostics.Debug.Assert(Math.Abs(le[1] - le[3]) < Constants.PrecisionLowerLimit);
double lx = le[0];
double ly = le[1];
// 要素節点座標( 局所r,s成分 )
// s
// |
// 3+ + +2
// | | |
// ---+---+---+-->r
// | | |
// 0+ + +1
// |
//
double[][] n_pts =
{
// r, s
new double[] {-1.0, -1.0}, //0
new double[] { 1.0, -1.0}, //1
new double[] { 1.0, 1.0}, //2
new double[] {-1.0, 1.0}, //3
};
// ∫dN/dndN/dn dxdy
// integralDNDX[n, ino, jno] n = 0 --> ∫dN/dxdN/dx dxdy
// n = 1 --> ∫dN/dydN/dy dxdy
double[, ,] integralDNDX = new double[ndim, nno, nno]
{
{
{ 2.0 * ly /(6.0 * lx), -2.0 * ly /(6.0 * lx), -1.0 * ly /(6.0 * lx), 1.0 * ly /(6.0 * lx) },
{ -2.0 * ly /(6.0 * lx), 2.0 * ly /(6.0 * lx), 1.0 * ly /(6.0 * lx), -1.0 * ly /(6.0 * lx) },
{ -1.0 * ly /(6.0 * lx), 1.0 * ly /(6.0 * lx), 2.0 * ly /(6.0 * lx), -2.0 * ly /(6.0 * lx) },
{ 1.0 * ly /(6.0 * lx), -1.0 * ly /(6.0 * lx), -2.0 * ly /(6.0 * lx), 2.0 * ly /(6.0 * lx) },
},
{
{ 2.0 * lx /(6.0 * ly), 1.0 * lx /(6.0 * ly), -1.0 * lx /(6.0 * ly), -2.0 * lx /(6.0 * ly) },
{ 1.0 * lx /(6.0 * ly), 2.0 * lx /(6.0 * ly), -2.0 * lx /(6.0 * ly), -1.0 * lx /(6.0 * ly) },
{ -1.0 * lx /(6.0 * ly), -2.0 * lx /(6.0 * ly), 2.0 * lx /(6.0 * ly), 1.0 * lx /(6.0 * ly) },
{ -2.0 * lx /(6.0 * ly), -1.0 * lx /(6.0 * ly), 1.0 * lx /(6.0 * ly), 2.0 * lx /(6.0 * ly) },
}
};
// ∫N N dxdy
double[,] integralN = new double[nno, nno]
{
{ 4.0 * lx * ly / 36.0, 2.0 * lx * ly / 36.0, 1.0 * lx * ly / 36.0, 2.0 * lx * ly / 36.0 },
{ 2.0 * lx * ly / 36.0, 4.0 * lx * ly / 36.0, 2.0 * lx * ly / 36.0, 1.0 * lx * ly / 36.0 },
{ 1.0 * lx * ly / 36.0, 2.0 * lx * ly / 36.0, 4.0 * lx * ly / 36.0, 2.0 * lx * ly / 36.0 },
{ 2.0 * lx * ly / 36.0, 1.0 * lx * ly / 36.0, 2.0 * lx * ly / 36.0, 4.0 * lx * ly / 36.0 },
};
// 要素剛性行列を作る
double[,] emat = new double[nno, nno];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
emat[ino, jno] = media_P[0, 0] * integralDNDX[1, ino, jno] + media_P[1, 1] * integralDNDX[0, ino, jno]
- k0 * k0 * media_Q[2, 2] * integralN[ino, jno];
}
}
// 要素剛性行列にマージする
if (mat_cc != null)
{
// 全体節点番号→要素内節点インデックスマップ
Dictionary<uint, int> inoGlobalDic = new Dictionary<uint,int>();
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int iNodeNumber = no_c[ino];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(iNodeNumber)) continue;
uint inoGlobal = (uint)toSorted[iNodeNumber];
inoGlobalDic.Add(inoGlobal, ino);
}
// マージ用の節点番号リスト
uint[] no_c_tmp = inoGlobalDic.Keys.ToArray<uint>();
// マージする節点数("col"と"row"のサイズ)
uint ncolrow_tmp = (uint)no_c_tmp.Length;
// Note:
// 要素の節点がすべて強制境界の場合がある.その場合は、ncolrow_tmpが０
if (ncolrow_tmp > 0)
{
// マージする要素行列
DelFEM4NetCom.Complex[] ematBuffer = new DelFEM4NetCom.Complex[ncolrow_tmp * ncolrow_tmp];
for (int ino_tmp = 0; ino_tmp < ncolrow_tmp; ino_tmp++)
{
int ino = inoGlobalDic[no_c_tmp[ino_tmp]];
for (int jno_tmp = 0; jno_tmp < ncolrow_tmp; jno_tmp++)
{
int jno = inoGlobalDic[no_c_tmp[jno_tmp]];
double value = emat[ino, jno];
DelFEM4NetCom.Complex cvalueDelFEM = new DelFEM4NetCom.Complex(value, 0);
// ematBuffer[ino_tmp, jno_tmp] 横ベクトルを先に埋める(clapack方式でないことに注意)
ematBuffer[ino_tmp * ncolrow_tmp + jno_tmp] = cvalueDelFEM;
}
}
// 全体行列に要素行列をマージする
mat_cc.Mearge(ncolrow_tmp, no_c_tmp, ncolrow_tmp, no_c_tmp, 1, ematBuffer, ref tmpBuffer);
}
}
else if (mat != null)
{
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int iNodeNumber = no_c[ino];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(iNodeNumber)) continue;
int inoGlobal = toSorted[iNodeNumber];
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
int jNodeNumber = no_c[jno];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(jNodeNumber)) continue;
int jnoGlobal = toSorted[jNodeNumber];
//mat[inoGlobal, jnoGlobal] += emat[ino, jno];
//mat._body[inoGlobal + jnoGlobal * mat.RowSize] += emat[ino, jno];
// 実数部に加算する
//mat._body[inoGlobal + jnoGlobal * mat.RowSize].Real += emat[ino, jno];
// バンドマトリクス対応
mat._body[mat.GetBufferIndex(inoGlobal, jnoGlobal)].Real += emat[ino, jno];
}
}
}
}
/// <summary>
/// Ver1.2.0.0形式の図面ファイルから読み込み(Ver1.2.0.0→Ver1.3.0.0の変換あり)
/// </summary>
/// <param name="in_filename"></param>
/// <param name="isBackupFile">バックアップファイル？</param>
/// <param name="out_cad2d">格納先Cadオブジェクトのリファレンス</param>
/// <param name="out_LoopList">ループ情報のリスト</param>
/// <param name="out_edgeCollectionList">ポートのエッジコレクションのリスト</param>
/// <param name="out_incidentPortNo">入射ポート番号</param>
/// <param name="out_medias">媒質情報リストのリファレンス(比誘電率、比透磁率だけセットされる)</param>
/// <returns></returns>
public static bool LoadFromFile_Ver_1_2(
string in_filename,
out bool isBackupFile,
ref CCadObj2D out_cad2d,
ref IList<CadLogic.Loop> out_LoopList,
ref IList<EdgeCollection> out_edgeCollectionList,
out int out_incidentPortNo,
ref MediaInfo[] out_medias
)
{
bool success = false;
////////////////////////////////////////////////////////
// 出力データの初期化
// バックアップファイル？
isBackupFile = false;
// 図面のクリア
out_cad2d.Clear();
// ループ情報リストの初期化
out_LoopList.Clear();
// 入射ポートの初期化
out_incidentPortNo = 1;
// ポートのエッジコレクションのリストを初期化
out_edgeCollectionList.Clear();
// 媒質の比誘電率、比透磁率の逆数の初期化
foreach (MediaInfo media in out_medias)
{
// 比透磁率の逆数
media.SetP(new double[,]
{
{1.0, 0.0, 0.0},
{0.0, 1.0, 0.0},
{0.0, 0.0, 1.0}
});
// 比誘電率
media.SetQ(new double[,]
{
{1.0, 0.0, 0.0},
{0.0, 1.0, 0.0},
{0.0, 0.0, 1.0}
});
}
////////////////////////////////////////////////////////
// バックアップファイルの作成
string filename = "";
if (in_filename.IndexOf(Ver1_2_Backup_Suffix) >= 0)
{
isBackupFile = true;
MessageBox.Show("このファイルはバックアップファイルです。このファイルを上書き保存しないようご注意ください。",
"旧データ形式からの変換", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Information);
// 入力ファイル名をそのまま利用
filename = in_filename;
}
else
{
// 指定されたCadファイルとその入出力データをリネームする
string basename = Path.GetDirectoryName(in_filename) + Path.DirectorySeparatorChar + Path.GetFileNameWithoutExtension(in_filename);
string inputfilename = basename + Constants.FemInputExt;
string outputfilename = basename + Constants.FemOutputExt;
string indexfilename = outputfilename + Constants.FemOutputIndexExt;
//ReadOnlyにするのを止める
////FEM入出力データは移動しない(Ver1.2のアプリで再計算すると落ちるので止めます:データ削除でtry catchしていないのが原因だと思われる)
//string[] tagtfilenames = { in_filename };
// 全ファイルを移動する
string[] tagtfilenames = { in_filename, inputfilename, outputfilename, indexfilename };
foreach (string tagtfilename in tagtfilenames)
{
string fname = Path.GetFileNameWithoutExtension(tagtfilename);
string ext = Path.GetExtension(tagtfilename);
if (fname != Path.GetFileNameWithoutExtension(fname)) // .out.idxの場合、ファイル名に.outまで入るので小細工する
{
string ext2 = Path.GetExtension(fname);
string fname2 = Path.GetFileNameWithoutExtension(fname);
ext = ext2 + ext;
fname = fname2;
}
string tagtbasename = Path.GetDirectoryName(tagtfilename) + Path.DirectorySeparatorChar + fname;
string backupFilename = tagtbasename + Ver1_2_Backup_Suffix + ext;
if (File.Exists(tagtfilename))
{
if (!File.Exists(backupFilename))
{
// 対象ファイルが存在し、かつバックアップファイルが存在しないとき
//バックアップファイルの作成
//MyUtilLib.MyUtil.MoveFileWithReadOnly(tagtfilename, backupFilename);
try
{
// そのまま移動（更新時刻等の再設定が面倒なのでコピーでなく移動する)
File.Move(tagtfilename, backupFilename);
// コピーとして戻す
File.Copy(backupFilename, tagtfilename);
}
catch (Exception exception)
{
System.Diagnostics.Debug.WriteLine(exception.Message + " " + exception.StackTrace);
MessageBox.Show(exception.Message);
}
}
else
{
// 対象ファイルは存在し、バックアップが存在するとき
// バックアップを作成できない
MessageBox.Show("すでに別のバックアップファイルがあるので、バックアップを作成できません。このファイルを上書き保存しないようご注意ください。",
"旧データ形式からの変換", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Information);
}
}
}
// バックアップファイルに移動したので、バックアップファイルから読み込む
filename = basename + Ver1_2_Backup_Suffix + Constants.CadExt;
}
// Ver1.2.0.0形式のファイルの読み込み
Size maxDiv;
bool[,] areaSelection;
int[,] areaToMediaIndex;
IList<CadDatFile_Ver_1_2.Edge_Ver_1_2> edgeList_Ver_1_2;
bool[,] yBoundarySelection;
bool[,] xBoundarySelection;
int incidentPortNo_Ver_1_2;
MediaInfo[] medias_Ver_1_2;
bool loadSuccess = false;
loadSuccess = CadDatFile_Ver_1_2.LoadFromFile_Ver_1_2(
filename, out maxDiv, out areaSelection, out areaToMediaIndex,
out edgeList_Ver_1_2, out yBoundarySelection, out xBoundarySelection,
out incidentPortNo_Ver_1_2, out medias_Ver_1_2
);
if (!loadSuccess)
{
return success;
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 本バージョンへのデータ変換
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// そのまま使用できる情報
out_incidentPortNo = incidentPortNo_Ver_1_2;
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 変換が必要な情報
// Medias --> インデックスを1加算
// AreaToMediaIndex --> インデックスを1加算
// AreaSelection, AreaToMediaIndex --> loop
// EdgeVer1_2 --> EdgeCollection
//////////////////////////
// 媒質情報は、Ver1.2→Ver1.3で媒質インデックスが1つずれる(導体が追加されたため)
for (int oldMediaIndex = 0; oldMediaIndex < medias_Ver_1_2.Length; oldMediaIndex++)
{
if (oldMediaIndex + 1 < out_medias.Length)
{
int mediaIndex = oldMediaIndex + 1; //インデックスを1加算
out_medias[mediaIndex].SetP(medias_Ver_1_2[oldMediaIndex].P);
out_medias[mediaIndex].SetQ(medias_Ver_1_2[oldMediaIndex].Q);
}
}
for (int y = 0; y < maxDiv.Height; y++)
{
for (int x = 0; x < maxDiv.Width; x++)
{
areaToMediaIndex[y, x]++; //インデックスを1加算
}
}
///////////////////////////
// 変換準備
/*
// 領域選択情報を媒質情報にマージする(非選択の場合もインデックスは0が設定されているがこれを-1に変更)
for (int y = 0; y < maxDiv.Height; y++)
{
for (int x = 0; x < maxDiv.Width; x++)
{
if (!areaSelection[y, x])
{
// エリアが選択されていない
areaToMediaIndex[y, x] = -1; // 未指定に設定する
}
}
}
*/
// 非選択部分は導体媒質を設定する
for (int y = 0; y < maxDiv.Height; y++)
{
for (int x = 0; x < maxDiv.Width; x++)
{
if (!areaSelection[y, x])
{
// エリアが選択されていない
areaToMediaIndex[y, x] = CadLogic.MetalMediaIndex; // 導体を指定する
}
}
}
// ループの取得
IList<DelFEM4NetCom.Pair<int, IList<Point>>> loopList = getLoopList(maxDiv, areaToMediaIndex);
// ループをエッジに変換
IList<IList<CadDatFile_Ver_1_2.Edge_Ver_1_2>> loopEdgeListList = getLoopEdgeList(loopList);
// ポート境界のエッジリスト分、エッジコレクションを先に作成する(複数のループにまたがる場合があるため）
foreach (CadDatFile_Ver_1_2.Edge_Ver_1_2 portEdge in edgeList_Ver_1_2)
{
EdgeCollection edgeCollection = new EdgeCollection();
edgeCollection.No = portEdge.No;
out_edgeCollectionList.Add(edgeCollection);
}
var newLoopEdgeListList = new List<IList<CadDatFile_Ver_1_2.Edge_Ver_1_2>>();
// ループ数分チェック
foreach (IList<CadDatFile_Ver_1_2.Edge_Ver_1_2> loopEdgeList in loopEdgeListList)
{
// 1つのループ
var newLoopEdgeList = new List<CadDatFile_Ver_1_2.Edge_Ver_1_2>();
foreach (CadDatFile_Ver_1_2.Edge_Ver_1_2 loopEdge in loopEdgeList)
{
// 1つのエッジ
// ポート境界を含んでいれば分解する
// 頂点リスト
IList<Point> vertexPts = new List<Point>();
// 頂点にポートが対応していれば、ポート番号を格納
// 既定値は -1
IList<int> toPortNo = new List<int>();
// エッジの最初の頂点を追加
vertexPts.Add(loopEdge.Points[0]);
toPortNo.Add(-1);
// ポート境界のエッジリストを走査
foreach (CadDatFile_Ver_1_2.Edge_Ver_1_2 portEdge in edgeList_Ver_1_2)
{
// contains?
Point minPt;
Point maxPt;
if (loopEdge.Contains(portEdge, out minPt, out maxPt))
{
// ポート境界が含まれていた
// ポート境界の頂点を追加
//vertexPts.Add(portEdge.Points[0]); // 始点
//vertexPts.Add(portEdge.Points[1]); // 終点
vertexPts.Add(minPt); // 始点
vertexPts.Add(maxPt); // 終点
// ポート番号を頂点にあわせて追加
toPortNo.Add(portEdge.No);
toPortNo.Add(portEdge.No);
}
else if (loopEdge.GetSimpleSwap().Contains(portEdge, out minPt, out maxPt))
{
// ポート境界の頂点を追加
//vertexPts.Add(portEdge.Points[1]); // swap 終点
//vertexPts.Add(portEdge.Points[0]); // swap 始点
vertexPts.Add(maxPt); // swap 終点
vertexPts.Add(minPt); // swap 始点
// ポート番号を頂点にあわせて追加
toPortNo.Add(portEdge.No);
toPortNo.Add(portEdge.No);
}
}
// 最後の頂点を追加
vertexPts.Add(loopEdge.Points[1]);
toPortNo.Add(-1);
// 頂点を元にしてエッジを再構築
for (int ino = 0; ino < vertexPts.Count - 1; ino++)
{
CadDatFile_Ver_1_2.Edge_Ver_1_2 work = new CadDatFile_Ver_1_2.Edge_Ver_1_2();
// ポート番号があれば格納
if (toPortNo[ino] != -1)
{
work.No = toPortNo[ino];
}
else
{
work.No = 0;
}
// 辺の始点、終点
work.Points[0] = vertexPts[ino];
work.Points[1] = vertexPts[ino + 1];
// Deltaの計算＆格納
Point p1 = work.Points[0];
Point p2 = work.Points[1];
work.Delta = CadDatFile_Ver_1_2.Edge_Ver_1_2.CalcDelta(p1, p2);
// 空チェック
if (work.IsEmpty())
{
// 空の場合追加しない
}
else
{
// 追加
newLoopEdgeList.Add(work);
}
}
// 1つのエッジ再構築終了
} // エッジ
// １つのループのエッジリストをリストに追加
newLoopEdgeListList.Add(newLoopEdgeList);
} // ループ
///////////////////////////////////////////////////////////////////
// version1.3.0.0のデータ構造に反映する
bool errorCCadObj = false;
// ループ領域を作成
//uint baseLoopId = 0;
for (int loopIndex = 0; loopIndex < loopList.Count; loopIndex++)
{
System.Diagnostics.Debug.WriteLine("loopIndex: {0}", loopIndex);
DelFEM4NetCom.Pair<int, IList<Point>> loop = loopList[loopIndex];
// 媒質インデックス
int mediaIndex = loop.First;
// ループを構成する頂点
IList<Point> pts = loop.Second;
IList<CVector2D> pps = new List<CVector2D>();
/*
foreach (Point pt in pts)
{
double xx = pt.X - maxDiv.Width * 0.5;
double yy = maxDiv.Height - pt.Y - maxDiv.Height * 0.5;
pps.Add(new CVector2D(xx, yy));
}
*/
// このループのエッジリストを取得する
IList<CadDatFile_Ver_1_2.Edge_Ver_1_2> loopEdgeList = newLoopEdgeListList[loopIndex];
// エッジのリストインデックス→エッジコレクションのリストのインデックス変換マップ
IList<int> loopEdgeIndexToEdgeCollectionIndex = new List<int>();
// OpenGlの頂点リストを作成
for (int loopEdgeIndex = 0; loopEdgeIndex < loopEdgeList.Count; loopEdgeIndex++)
{
// エッジ
CadDatFile_Ver_1_2.Edge_Ver_1_2 work = loopEdgeList[loopEdgeIndex];
////////////////////////////////
// OpenGlの頂点作成
double xx;
double yy;
Point pt;
pt = work.Points[0]; //始点を追加していく
xx = pt.X - maxDiv.Width * 0.5;
yy = maxDiv.Height - pt.Y - maxDiv.Height * 0.5;
pps.Add(new CVector2D(xx, yy));
System.Diagnostics.Debug.WriteLine("pps[{0}]: {1}, {2}", pps.Count - 1, pps[pps.Count - 1].x, pps[pps.Count - 1].y);
// check: 終点は次のエッジの始点のはず
if (loopEdgeIndex < loopEdgeList.Count - 1)
{
CadDatFile_Ver_1_2.Edge_Ver_1_2 next = loopEdgeList[loopEdgeIndex + 1];
System.Diagnostics.Debug.Assert(work.Points[1].Equals(next.Points[0]));
}
/* ループの最後の点は追加しない
if (loopEdgeIndex == loopEdgeList.Count - 1)
{
// 最後だけ終点を追加
pt = work.Points[1];
xx = pt.X - maxDiv.Width * 0.5;
yy = maxDiv.Height - pt.Y - maxDiv.Height * 0.5;
pps.Add(new CVector2D(xx, yy));
}
*/
int edgeCollectionIndex = -1;
if (work.No != 0)
{
////////////////////////////////////////////////////////
// ポート情報がある場合
// check
{
EdgeCollection edgeCollection = out_edgeCollectionList[work.No - 1];
System.Diagnostics.Debug.Assert(work.No == edgeCollection.No);
}
// エッジコレクションリストのインデックスをセット
edgeCollectionIndex = work.No - 1;
}
// エッジのリストインデックス→エッジコレクションのリストのインデックス変換マップ(ポートがない場合も-1で追加する)
loopEdgeIndexToEdgeCollectionIndex.Add(edgeCollectionIndex);
} // loopEdgeIndex
uint id_l = 0;
// 多角形でループを作成するのを止める
//uint id_l = out_cad2d.AddPolygon(pps, baseLoopId).id_l_add;
// 自力でループ作成
System.Diagnostics.Debug.WriteLine("makeLoop: loopIndex: {0}", loopIndex);
id_l = CadLogic.makeLoop(out_cad2d, pps, out_LoopList, false);
if (id_l == 0)
{
// 領域分割でできた領域は、現状取り込みを実装していません。
MessageBox.Show("領域の追加に失敗しました。");
errorCCadObj = true;
}
else
{
//////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 辺と頂点を取得
IList<uint> vIdList = null;
IList<uint> eIdList = null;
CadLogic.GetEdgeVertexListOfLoop(out_cad2d, id_l, out vIdList, out eIdList);
// 元々の辺のインデックスに対して生成された辺のIDのリストを要素とするリスト
IList<IList<uint>> generatedEIdsList = new List<IList<uint>>();
// ループ作成時に辺が分割された場合も考慮
int eIdIndexOfs = 0;
System.Diagnostics.Debug.WriteLine("pps[0]: {0},{1}", pps[0].x, pps[0].y);
{
Edge_Ver_1_2 loopEdge0 = loopEdgeList[0];
CVector2D loopEdge0_pp_v1;
CVector2D loopEdge0_pp_v2;
{
double xx;
double yy;
Point pt;
pt = loopEdge0.Points[0];
xx = pt.X - maxDiv.Width * 0.5;
yy = maxDiv.Height - pt.Y - maxDiv.Height * 0.5;
loopEdge0_pp_v1 = new CVector2D(xx, yy);
pt = loopEdge0.Points[1];
xx = pt.X - maxDiv.Width * 0.5;
yy = maxDiv.Height - pt.Y - maxDiv.Height * 0.5;
loopEdge0_pp_v2 = new CVector2D(xx, yy);
}
System.Diagnostics.Debug.WriteLine("loopEdge0_pp_v1: {0},{1} loopEdge0_pp_v2: {2},{3}", loopEdge0_pp_v1.x, loopEdge0_pp_v1.y, loopEdge0_pp_v2.x, loopEdge0_pp_v2.y);
for (int eIdIndexSearch = 0; eIdIndexSearch < eIdList.Count; eIdIndexSearch++)
{
uint id_e = eIdList[eIdIndexSearch];
bool isIncluding = CadLogic.isEdgeIncludingEdge(out_cad2d, loopEdge0_pp_v1, loopEdge0_pp_v2, id_e);
if (isIncluding)
{
eIdIndexOfs = eIdIndexSearch;
break;
}
}
}
System.Diagnostics.Debug.WriteLine("eIdIndexOfs:{0}", eIdIndexOfs);
for (int loopEdgeIndex = 0; loopEdgeIndex < loopEdgeList.Count; loopEdgeIndex++)
{
IList<uint> generatedEIds = new List<uint>();
Edge_Ver_1_2 loopEdge = loopEdgeList[loopEdgeIndex];
CVector2D loopEdge_pp_v1;
CVector2D loopEdge_pp_v2;
{
double xx;
double yy;
Point pt;
pt = loopEdge.Points[0];
xx = pt.X - maxDiv.Width * 0.5;
yy = maxDiv.Height - pt.Y - maxDiv.Height * 0.5;
loopEdge_pp_v1 = new CVector2D(xx, yy);
pt = loopEdge.Points[1];
xx = pt.X - maxDiv.Width * 0.5;
yy = maxDiv.Height - pt.Y - maxDiv.Height * 0.5;
loopEdge_pp_v2 = new CVector2D(xx, yy);
}
System.Diagnostics.Debug.WriteLine(" loopEdgeIndex:{0}", loopEdgeIndex);
System.Diagnostics.Debug.WriteLine(" loopEdge_pp_v1: {0},{1} loopEdge0_pp_v2: {2},{3}", loopEdge_pp_v1.x, loopEdge_pp_v1.y, loopEdge_pp_v2.x, loopEdge_pp_v2.y);
for (int eIdIndex = 0; eIdIndex < eIdList.Count; eIdIndex++)
{
uint id_e = eIdList[(eIdIndex + eIdIndexOfs) % eIdList.Count]; // 1つずらして取得
//System.Diagnostics.Debug.WriteLine(" {0} id_e:{1}", (eIdIndex + eIdIndexOfs) % eIdList.Count, id_e);
bool isIncluding = CadLogic.isEdgeIncludingEdge(out_cad2d, loopEdge_pp_v1, loopEdge_pp_v2, id_e);
if (!isIncluding)
{
continue;
}
generatedEIds.Add(id_e);
// check
{
uint id_v1 = 0;
uint id_v2 = 0;
CadLogic.getVertexIdsOfEdgeId(out_cad2d, id_e, out id_v1, out id_v2);
CVector2D pp_v1 = out_cad2d.GetVertexCoord(id_v1);
CVector2D pp_v2 = out_cad2d.GetVertexCoord(id_v2);
System.Diagnostics.Debug.WriteLine(" eId: {0}, pp_v1: {1},{2} pp_v2: {3},{4}", id_e, pp_v1.x, pp_v1.y, pp_v2.x, pp_v2.y);
}
}
generatedEIdsList.Add(generatedEIds);
}
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
// エッジコレクションにポート境界に対応する辺のIDをセットする
//IList<EdgeCollection> workEdgeCollectionList = new List<EdgeCollection>(); // ここで辺のIDをセットしたコレクションを辺の色付けのために一時保管する
for (int loopEdgeIndex = 0; loopEdgeIndex < loopEdgeList.Count; loopEdgeIndex++)
{
int edgeCollectionIndex = loopEdgeIndexToEdgeCollectionIndex[loopEdgeIndex];
if (edgeCollectionIndex != -1)
{
//
EdgeCollection edgeCollection = out_edgeCollectionList[edgeCollectionIndex];
IList<uint> generatedEIds = generatedEIdsList[loopEdgeIndex];
foreach (uint id_e in generatedEIds)
{
// 辺のIDをエッジコレクションにセット
// 辺の連続性はここではチェックしない（ばらばらで追加されるので）
bool chkFlg = false;
if (!edgeCollection.ContainsEdgeId(id_e))
{
bool ret = edgeCollection.AddEdgeId(id_e, out_cad2d, chkFlg);
}
}
// 一時保管
//workEdgeCollectionList.Add(edgeCollection);
}
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 最初のループならばそのIdを記録する
//if (baseLoopId == 0)
//{
// baseLoopId = id_l;
//}
// ループの情報を追加する
out_LoopList.Add(new CadLogic.Loop(id_l, mediaIndex));
// まだ処理が完全でないので下記は処理しない
// ループの内側にあるループを子ループに設定する
//CadLogic.reconstructLoopsInsideLoopAsChild(out_cad2d, id_l, ref out_LoopList, ref out_edgeCollectionList, out_medias, ref out_incidentPortNo);
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Cadオブジェクトの色をセットする
// ループとその辺、頂点の色をセット
MediaInfo media = out_medias[mediaIndex];
Color backColor = media.BackColor;
CadLogic.SetupColorOfCadObjectsForOneLoop(out_cad2d, id_l, backColor);
// ポートの色をセットする
//CadLogic.SetupColorOfPortEdgeCollection(out_cad2d, workEdgeCollectionList, incidentPortNo_Ver_1_2);
} // if id_l != 0
} // loopIndex
// 番号順に並び替え
((List<EdgeCollection>)out_edgeCollectionList).Sort();
// エッジコレクションの辺IDリストをソートする
foreach (EdgeCollection workEdgeCollection in out_edgeCollectionList)
{
bool ret = workEdgeCollection.SortEdgeIds(out_cad2d);
}
// ポートの色をセットする
CadLogic.SetupColorOfPortEdgeCollection(out_cad2d, out_edgeCollectionList, out_incidentPortNo);
/////////////////////////////////////////////
// 外側の導体媒質ループ削除処理
//
// 外側の導体媒質ループを取得する
IList<CadLogic.Loop> delLoopList = new List<CadLogic.Loop>();
foreach (CadLogic.Loop loop in out_LoopList)
{
if (loop.MediaIndex == CadLogic.MetalMediaIndex) // 導体の場合のみ実行
{
// 外側の判定 --->他のループと共有していない辺が存在する
IList<uint> vIdList = null;
IList<uint> eIdList = null;
CadLogic.GetEdgeVertexListOfLoop(out_cad2d, loop.LoopId, out vIdList, out eIdList);
bool notSharedEdgeExists = false;
foreach (uint eId in eIdList)
{
if (CadLogic.isEdgeSharedByLoops(out_cad2d, eId))
{
// 辺を２つのループで共有している
}
else
{
// 辺を共有していない
notSharedEdgeExists = true;
break;
}
}
if (notSharedEdgeExists)
{
delLoopList.Add(loop);
}
}
}
// 外側の導体媒質ループを削除
foreach (CadLogic.Loop deltarget in delLoopList)
{
CadLogic.delLoop(out_cad2d, deltarget.LoopId, ref out_LoopList, ref out_edgeCollectionList, out_medias, ref out_incidentPortNo);
}
if (errorCCadObj)
{
success = false;
}
else
{
success = true;
}
return success;
}
/// <summary>
/// Ver1.2.0.0形式のCadファイルフォーマットで図面情報を読み込む
/// </summary>
/// <param name="filename"></param>
/// <param name="maxDiv"></param>
/// <param name="areaSelection"></param>
/// <param name="areaToMediaIndex"></param>
/// <param name="edgeList"></param>
/// <param name="yBoundarySelection">２次的な情報(edgeListから生成される)</param>
/// <param name="xBoundarySelection">２次的な情報(edgeListから生成される)</param>
/// <param name="incidentPortNo"></param>
/// <param name="medias"></param>
/// <returns></returns>
public static bool LoadFromFile_Ver_1_2(
string filename,
out Size maxDiv, out bool[,] areaSelection, out int[,] areaToMediaIndex,
out IList<CadDatFile_Ver_1_2.Edge_Ver_1_2> edgeList, out bool[,] yBoundarySelection, out bool[,] xBoundarySelection,
out int incidentPortNo,
out MediaInfo[] medias
)
{
bool success = false;
// ver1.2.0.0の設定値
int maxMediaCount = 3;
maxDiv = new Size(30, 30);
// 初期化
areaSelection = new bool[maxDiv.Width, maxDiv.Height];
areaToMediaIndex = new int[maxDiv.Width, maxDiv.Height];
for (int y = 0; y < maxDiv.Height; y++)
{
for (int x = 0; x < maxDiv.Width; x++)
{
areaSelection[y, x] = false;
areaToMediaIndex[y, x] = 0;
}
}
edgeList = new List<CadDatFile_Ver_1_2.Edge_Ver_1_2>();
yBoundarySelection = new bool[maxDiv.Height, maxDiv.Width + 1];
xBoundarySelection = new bool[maxDiv.Height + 1, maxDiv.Width];
for (int x = 0; x < maxDiv.Width + 1; x++)
{
for (int y = 0; y < maxDiv.Height; y++)
{
yBoundarySelection[y, x] = false;
}
}
for (int y = 0; y < maxDiv.Height + 1; y++)
{
for (int x = 0; x < maxDiv.Width; x++)
{
xBoundarySelection[y, x] = false;
}
}
incidentPortNo = 1;
medias = new MediaInfo[maxMediaCount];
for (int i = 0; i < medias.Length; i++)
{
MediaInfo media = new MediaInfo();
media.BackColor = CadLogic.MediaBackColors[i];
medias[i] = media;
}
try
{
using (StreamReader sr = new StreamReader(filename))
{
string line;
string[] tokens;
const char delimiter = ',';
int cnt = 0;
// 領域選択
line = sr.ReadLine();
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens[0] != "AreaSelection")
{
MessageBox.Show("領域選択情報がありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return success;
}
cnt = int.Parse(tokens[1]);
for (int i = 0; i < cnt; i++)
{
line = sr.ReadLine();
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2 && tokens.Length != 3) // ver1.1.0.0で媒質インデックス追加
{
MessageBox.Show("領域選択情報が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return success;
}
int x = int.Parse(tokens[0]);
int y = int.Parse(tokens[1]);
int mediaIndex = 0;//CadLogic.DefMediaIndex;
if (tokens.Length == 3)
{
mediaIndex = int.Parse(tokens[2]);
}
if ((x >= 0 && x < maxDiv.Width) && (y >= 0 && y < maxDiv.Height))
{
areaSelection[y, x] = true;
}
else
{
MessageBox.Show("領域選択座標値が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return success;
}
// ver1.1.0.0で追加
areaToMediaIndex[y, x] = mediaIndex;
}
// ポート境界
line = sr.ReadLine();
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens[0] != "EdgeList")
{
MessageBox.Show("境界選択情報がありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return success;
}
cnt = int.Parse(tokens[1]);
for (int i = 0; i < cnt; i++)
{
line = sr.ReadLine();
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 5)
{
MessageBox.Show("境界選択情報が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return success;
}
int edgeNo = int.Parse(tokens[0]);
Point[] p = new Point[2];
for (int k = 0; k < p.Length; k++)
{
p[k] = new Point();
p[k].X = int.Parse(tokens[1 + k * 2]);
p[k].Y = int.Parse(tokens[1 + k * 2 + 1]);
}
Size delta = new Size(0, 0);
if (p[0].X == p[1].X)
{
// Y方向境界
delta = new Size(0, 1);
}
else if (p[0].Y == p[1].Y)
{
// X方向境界
delta = new Size(1, 0);
}
else
{
MessageBox.Show("境界選択情報が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return success;
}
CadDatFile_Ver_1_2.Edge_Ver_1_2 edge = new CadDatFile_Ver_1_2.Edge_Ver_1_2();
edge.Delta = delta;
edge.No = edgeNo;
edge.Points[0] = p[0];
edge.Points[1] = p[1];
edgeList.Add(edge);
}
// ２次的な情報(edgeListから生成される)
foreach (CadDatFile_Ver_1_2.Edge_Ver_1_2 edge in edgeList)
{
if (edge.Delta.Width == 0)
{
// Y方向境界
int x = edge.Points[0].X;
int sty = edge.Points[0].Y;
int edy = edge.Points[1].Y;
for (int y = sty; y < edy; y++)
{
yBoundarySelection[y, x] = true;
}
}
else if (edge.Delta.Height == 0)
{
// X方向境界
int y = edge.Points[0].Y;
int stx = edge.Points[0].X;
int edx = edge.Points[1].X;
for (int x = stx; x < edx; x++)
{
xBoundarySelection[y, x] = true;
}
}
else
{
MessageBox.Show("Not implemented");
}
}
line = sr.ReadLine();
if (line.Length == 0)
{
MessageBox.Show("入射ポート番号がありません");
return success;
}
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens[0] != "IncidentPortNo")
{
MessageBox.Show("入射ポート番号がありません");
return success;
}
incidentPortNo = int.Parse(tokens[1]);
//////////////////////////////////////////
//// Ver1.1.0.0からの追加情報
//////////////////////////////////////////
line = sr.ReadLine();
if (line == null || line.Length == 0)
{
// 媒質情報なし
// ver1.0.0.0
}
else
{
// 媒質情報？
// ver1.1.0.0
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens[0] != "Medias")
{
MessageBox.Show("媒質情報がありません");
return success;
}
cnt = int.Parse(tokens[1]);
if (cnt > maxMediaCount)
{
MessageBox.Show("媒質情報の個数が不正です");
return success;
}
for (int i = 0; i < cnt; i++)
{
line = sr.ReadLine();
if (line.Length == 0)
{
MessageBox.Show("媒質情報が不正です");
return success;
}
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 1 + 9 + 9)
{
MessageBox.Show("媒質情報が不正です");
return success;
}
int mediaIndex = int.Parse(tokens[0]);
System.Diagnostics.Debug.Assert(mediaIndex == i);
double[,] p = new double[3, 3];
for (int m = 0; m < p.GetLength(0); m++)
{
for (int n = 0; n < p.GetLength(1); n++)
{
p[m, n] = double.Parse(tokens[1 + m * p.GetLength(1) + n]);
}
}
medias[i].SetP(p);
double[,] q = new double[3, 3];
for (int m = 0; m < q.GetLength(0); m++)
{
for (int n = 0; n < q.GetLength(1); n++)
{
q[m, n] = double.Parse(tokens[1 + 9 + m * q.GetLength(1) + n]);
}
}
medias[i].SetQ(q);
}
}
}
success = true;
}
catch (Exception exception)
{
System.Diagnostics.Debug.WriteLine(exception.Message + " " + exception.StackTrace);
MessageBox.Show(exception.Message);
}
return success;
}
/// <summary>
/// Fem入力データファイルへ保存
/// I/FがCadの内部データ寄りになっているので、変更したいが後回し
/// </summary>
/// <param name="filename">ファイル名(*.fem)</param>
/// <param name="nodeCnt">節点数</param>
/// <param name="doubleCoords">節点座標リスト</param>
/// <param name="elementCnt">要素数</param>
/// <param name="elements">要素リスト</param>
/// <param name="portCnt">ポート数</param>
/// <param name="portList">ポートの節点番号リストのリスト</param>
/// <param name="forceBCNodeNumbers">強制境界節点番号のリスト</param>
/// <param name="incidentPortNo">入射ポート番号</param>
/// <param name="medias">媒質情報リスト</param>
/// <param name="firstWaveLength">計算開始波長</param>
/// <param name="lastWaveLength">計算終了波長</param>
/// <param name="calcCnt">計算周波数件数</param>
/// <param name="lsEqnSolverDv">線形方程式解法区分</param>
public static void SaveToFileFromCad(string filename,
int nodeCnt, IList<double[]> doubleCoords,
int elementCnt, IList<int[]> elements,
int portCnt, IList<IList<int>> portList,
int[] forceBCNodeNumbers,
int incidentPortNo,
MediaInfo[] medias,
double firstWaveLength,
double lastWaveLength,
int calcCnt,
FemSolver.LinearSystemEqnSoverDV lsEqnSolverDv)
{
//////////////////////////////////////////
// ファイル出力
//////////////////////////////////////////
try
{
using (StreamWriter sw = new StreamWriter(filename))
{
string line;
// 節点番号と座標の出力
line = string.Format("Nodes,{0}", nodeCnt);
sw.WriteLine(line);
for (int i = 0; i < doubleCoords.Count; i++)
{
double[] doubleCoord = doubleCoords[i];
int nodeNumber = i + 1;
line = string.Format("{0},{1},{2}", nodeNumber, doubleCoord[0], doubleCoord[1]);
sw.WriteLine(line);
}
// 要素番号と要素を構成する節点の全体節点番号の出力
line = string.Format("Elements,{0}", elementCnt);
sw.WriteLine(line);
foreach (int[] element in elements)
{
line = "";
foreach (int k in element)
{
line += string.Format("{0},", k);
}
line = line.Substring(0, line.Length - 1); // 最後の,を削除
sw.WriteLine(line);
}
// ポート境界条件節点
int portCounter = 0;
line = string.Format("Ports,{0}", portList.Count);
sw.WriteLine(line);
foreach (IList<int> nodes in portList)
{
line = string.Format("{0},{1}", ++portCounter, nodes.Count);
sw.WriteLine(line);
int portNodeNumber = 0;
foreach (int nodeNumber in nodes)
{
line = string.Format("{0},{1}", ++portNodeNumber, nodeNumber);
sw.WriteLine(line);
}
}
// 強制境界節点
line = string.Format("Force,{0}", forceBCNodeNumbers.Length);
sw.WriteLine(line);
foreach (int nodeNumber in forceBCNodeNumbers)
{
line = string.Format("{0}", nodeNumber);
sw.WriteLine(line);
}
// 入射ポート番号
line = string.Format("IncidentPortNo,{0}", incidentPortNo);
sw.WriteLine(line);
//////////////////////////////////////////
//// Ver1.1.0.0からの追加情報
//////////////////////////////////////////
// 媒質情報の個数
sw.WriteLine("Medias,{0}", medias.Length);
// 媒質情報の書き込み
for (int i = 0; i < medias.Length; i++)
{
MediaInfo media = medias[i];
line = string.Format("{0},", i);
double[,] p = media.P;
for (int m = 0; m < p.GetLength(0); m++)
{
for (int n = 0; n < p.GetLength(1); n++)
{
line += string.Format("{0},", p[m, n]);
}
}
double[,] q = media.Q;
for (int m = 0; m < q.GetLength(0); m++)
{
for (int n = 0; n < q.GetLength(1); n++)
{
line += string.Format("{0},", q[m, n]);
}
}
line = line.Remove(line.Length - 1); // 最後の,を削除
sw.WriteLine(line);
}
// 計算対象周波数
sw.WriteLine("WaveLengthRange,{0},{1},{2}", firstWaveLength, lastWaveLength, calcCnt);
// 線形方程式解法区分
sw.WriteLine("LsEqnSolverDv,{0}", FemSolver.LinearSystemEqnSolverDVToStr(lsEqnSolverDv));
}
}
catch (Exception exception)
{
Console.WriteLine(exception.Message + " " + exception.StackTrace);
MessageBox.Show(exception.Message);
}
}
/// <summary>
/// 1Dヘルムホルツ方程式固有値問題の要素行列を加算する
/// </summary>
/// <param name="element">線要素</param>
/// <param name="coords">座標リスト</param>
/// <param name="toSorted">節点番号→ソート済み節点インデックスマップ</param>
/// <param name="Medias">媒質情報リスト</param>
/// <param name="WaveModeDv">計算する波のモード区分</param>
/// <param name="txx_1d">txx行列</param>
/// <param name="ryy_1d">ryy行列</param>
/// <param name="uzz_1d">uzz行列</param>
public static void AddElementMatOf1dEigenValueProblem(
FemLineElement element,
IList<double> coords,
Dictionary<int, int> toSorted,
MediaInfo[] Medias,
FemSolver.WaveModeDV WaveModeDv,
ref MyDoubleMatrix txx_1d, ref MyDoubleMatrix ryy_1d, ref MyDoubleMatrix uzz_1d)
{
// １次線要素
const int nno = Constants.LineNodeCnt_FirstOrder; // 2;
int[] nodeNumbers = element.NodeNumbers;
System.Diagnostics.Debug.Assert(nno == nodeNumbers.Length);
// 座標の取得
double[] elementCoords = new double[nno];
for (int n = 0; n < nno; n++)
{
int nodeIndex = nodeNumbers[n] - 1;
elementCoords[n] = coords[nodeIndex];
}
// 線要素の長さ
double elen = Math.Abs(elementCoords[1] - elementCoords[0]);
// 媒質インデックス
int mediaIndex = element.MediaIndex;
// 媒質
MediaInfo media = Medias[mediaIndex];
double[,] media_P = null;
double[,] media_Q = null;
if (WaveModeDv == FemSolver.WaveModeDV.TE)
{
media_P = media.P;
media_Q = media.Q;
}
else if (WaveModeDv == FemSolver.WaveModeDV.TM)
{
media_P = media.Q;
media_Q = media.P;
}
else
{
System.Diagnostics.Debug.Assert(false);
}
media_P = MyMatrixUtil.matrix_Inverse(media_P);
double[,] integralN = new double[nno, nno]
{
{ elen / 3.0, elen / 6.0 },
{ elen / 6.0, elen / 3.0 },
};
double[,] integralDNDY = new double[nno, nno]
{
{ 1.0 / elen, -1.0 / elen },
{ -1.0 / elen, 1.0 / elen },
};
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int inoBoundary = nodeNumbers[ino];
int inoSorted;
if (!toSorted.ContainsKey(inoBoundary)) continue;
inoSorted = toSorted[inoBoundary];
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
int jnoBoundary = nodeNumbers[jno];
int jnoSorted;
if (!toSorted.ContainsKey(jnoBoundary)) continue;
jnoSorted = toSorted[jnoBoundary];
// 対称バンド行列対応
if (ryy_1d is MyDoubleSymmetricBandMatrix && jnoSorted < inoSorted)
{
continue;
}
double e_txx_1d_inojno = media_P[0, 0] * integralDNDY[ino, jno];
double e_ryy_1d_inojno = media_P[1, 1] * integralN[ino, jno];
double e_uzz_1d_inojno = media_Q[2, 2] * integralN[ino, jno];
//txx_1d[inoSorted, jnoSorted] += e_txx_1d_inojno;
//ryy_1d[inoSorted, jnoSorted] += e_ryy_1d_inojno;
//uzz_1d[inoSorted, jnoSorted] += e_uzz_1d_inojno;
txx_1d._body[txx_1d.GetBufferIndex(inoSorted, jnoSorted)] += e_txx_1d_inojno;
ryy_1d._body[ryy_1d.GetBufferIndex(inoSorted, jnoSorted)] += e_ryy_1d_inojno;
uzz_1d._body[uzz_1d.GetBufferIndex(inoSorted, jnoSorted)] += e_uzz_1d_inojno;
}
}
}
/// <summary>
/// Fem入力データをファイルへ書き込み
/// </summary>
/// <param name="filename">ファイル名(*.fem)</param>
/// <param name="nodes">節点リスト</param>
/// <param name="elements">要素リスト</param>
/// <param name="ports">ポートの節点番号リストのリスト</param>
/// <param name="forceBCNodes">強制境界節点番号リスト</param>
/// <param name="incidentPortNo">入射ポート番号</param>
/// <param name="medias">媒質情報リスト</param>
/// <param name="firstWaveLength">計算開始波長</param>
/// <param name="lastWaveLength">計算終了波長</param>
/// <param name="calcCnt">計算件数</param>
/// <param name="lsEqnSolverDv">線形方程式解法区分</param>
/// <returns></returns>
public static void SaveToFile(string filename,
IList<FemNode> nodes,
IList<FemElement> elements,
IList<IList<int>> ports,
IList<int> forceBCNodes,
int incidentPortNo,
MediaInfo[] medias,
double firstWaveLength,
double lastWaveLength,
int calcCnt,
FemSolver.LinearSystemEqnSoverDV lsEqnSolverDv
)
{
int nodeCnt = nodes.Count;
IList<double[]> doubleCoords = new List<double[]>();
foreach (FemNode femNode in nodes)
{
doubleCoords.Add(femNode.Coord);
}
int elementCnt = elements.Count;
IList<int[]> in_elements = new List<int[]>();
foreach (FemElement femElement in elements)
{
int cnt = 2 + femElement.NodeNumbers.Length;
int[] in_element = new int[cnt];
in_element[0] = femElement.No;
in_element[1] = femElement.MediaIndex;
for (int ino = 0; ino < femElement.NodeNumbers.Length; ino++)
{
in_element[2 + ino] = femElement.NodeNumbers[ino];
}
in_elements.Add(in_element);
}
int portCnt = ports.Count;
int[] forceBCNodeNumbers = forceBCNodes.ToArray();
SaveToFileFromCad(
filename,
nodeCnt, doubleCoords,
elementCnt, in_elements,
portCnt, ports,
forceBCNodeNumbers,
incidentPortNo,
medias,
firstWaveLength,
lastWaveLength,
calcCnt,
lsEqnSolverDv);
}
/// <summary>
/// Fem入力データをファイルから読み込み
/// </summary>
/// <param name="filename">ファイル名(*.fem)</param>
/// <param name="nodes">節点リスト</param>
/// <param name="elements">要素リスト</param>
/// <param name="ports">ポートの節点番号リストのリスト</param>
/// <param name="forceBCNodes">強制境界節点番号リスト</param>
/// <param name="incidentPortNo">入射ポート番号</param>
/// <param name="medias">媒質情報リスト</param>
/// <param name="firstWaveLength">計算開始波長</param>
/// <param name="lastWaveLength">計算終了波長</param>
/// <param name="calcCnt">計算件数</param>
/// <returns></returns>
public static bool LoadFromFile(
string filename,
out IList<FemNode> nodes,
out IList<FemElement> elements,
out IList<IList<int>> ports,
out IList<int> forceBCNodes,
out int incidentPortNo,
out MediaInfo[] medias,
out double firstWaveLength,
out double lastWaveLength,
out int calcCnt,
out FemSolver.LinearSystemEqnSoverDV lsEqnSoverDv
)
{
int eNodeCnt = 0;
nodes = new List<FemNode>();
elements = new List<FemElement>();
ports = new List<IList<int>>();
forceBCNodes = new List<int>();
incidentPortNo = 1;
medias = new MediaInfo[Constants.MaxMediaCount];
for (int i = 0; i < medias.Length; i++)
{
MediaInfo media = new MediaInfo();
media.BackColor = CadLogic.MediaBackColors[i];
medias[i] = media;
}
firstWaveLength = 0.0;
lastWaveLength = 0.0;
calcCnt = 0;
lsEqnSoverDv = Constants.DefLsEqnSolverDv;
if (!File.Exists(filename))
{
return false;
}
// 入力データ読み込み
try
{
using (StreamReader sr = new StreamReader(filename))
{
const char delimiter = ',';
string line;
string[] tokens;
line = sr.ReadLine();
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2 || tokens[0] != "Nodes")
{
MessageBox.Show("節点情報がありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return false;
}
int nodeCnt = int.Parse(tokens[1]);
for (int i = 0; i < nodeCnt; i++)
{
line = sr.ReadLine();
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 3)
{
MessageBox.Show("節点情報が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return false;
}
int no = int.Parse(tokens[0]);
if (no != i + 1)
{
MessageBox.Show("節点番号が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return false;
}
FemNode femNode = new FemNode();
femNode.No = no;
femNode.Coord = new double[2];
femNode.Coord[0] = double.Parse(tokens[1]);
femNode.Coord[1] = double.Parse(tokens[2]);
nodes.Add(femNode);
}
line = sr.ReadLine();
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2 || tokens[0] != "Elements")
{
MessageBox.Show("要素情報がありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return false;
}
int elementCnt = int.Parse(tokens[1]);
for (int i = 0; i < elementCnt; i++)
{
line = sr.ReadLine();
tokens = line.Split(delimiter);
if ((tokens.Length != 1 + Constants.TriNodeCnt_SecondOrder)
&& (tokens.Length != 2 + Constants.TriNodeCnt_SecondOrder) // ver1.1.0.0で媒質インデックスを番号の後に挿入
&& (tokens.Length != 2 + Constants.QuadNodeCnt_SecondOrder_Type2)
&& (tokens.Length != 2 + Constants.TriNodeCnt_FirstOrder)
&& (tokens.Length != 2 + Constants.QuadNodeCnt_FirstOrder)
)
{
MessageBox.Show("要素情報が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return false;
}
int elemNo = int.Parse(tokens[0]);
int mediaIndex = 0;
int indexOffset = 1; // ver1.0.0.0
int workENodeCnt = Constants.TriNodeCnt_SecondOrder;
if (tokens.Length == 1 + Constants.TriNodeCnt_SecondOrder)
{
// 媒質インデックスのない古い形式(ver1.0.0.0)
}
else
{
// ver1.1.0.0で媒質インデックスを追加
mediaIndex = int.Parse(tokens[1]);
indexOffset = 2;
workENodeCnt = tokens.Length - 2;
}
if (workENodeCnt <= 0)
{
MessageBox.Show("要素節点数が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return false;
}
if (eNodeCnt == 0)
{
// 最初の要素の節点数を格納（チェックに利用)
eNodeCnt = workENodeCnt;
}
else
{
// 要素の節点数が変わった？
if (workENodeCnt != eNodeCnt)
{
MessageBox.Show("要素節点数が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return false;
}
}
//FemElement femElement = new FemElement();
FemElement femElement = FemMeshLogic.CreateFemElementByElementNodeCnt(eNodeCnt);
femElement.No = elemNo;
femElement.MediaIndex = mediaIndex;
femElement.NodeNumbers = new int[eNodeCnt];
for (int n = 0; n < femElement.NodeNumbers.Length; n++)
{
femElement.NodeNumbers[n] = int.Parse(tokens[n + indexOffset]);
}
elements.Add(femElement);
}
line = sr.ReadLine();
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2 || tokens[0] != "Ports")
{
MessageBox.Show("入出力ポート情報がありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return false;
}
int portCnt = int.Parse(tokens[1]);
for (int i = 0; i < portCnt; i++)
{
line = sr.ReadLine();
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2)
{
MessageBox.Show("入出力ポート情報が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return false;
}
int portNo = int.Parse(tokens[0]);
int portNodeCnt = int.Parse(tokens[1]);
if (portNo != i + 1)
{
MessageBox.Show("ポート番号が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return false;
}
IList<int> portNodes = new List<int>();
for (int n = 0; n < portNodeCnt; n++)
{
line = sr.ReadLine();
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2)
{
MessageBox.Show("ポートの節点情報が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return false;
}
int portNodeNumber = int.Parse(tokens[0]);
int nodeNumber = int.Parse(tokens[1]);
if (portNodeNumber != n + 1)
{
MessageBox.Show("ポートの節点番号が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return false;
}
portNodes.Add(nodeNumber);
}
ports.Add(portNodes);
}
line = sr.ReadLine();
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2 || tokens[0] != "Force")
{
MessageBox.Show("強制境界情報がありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return false;
}
int forceNodeCnt = int.Parse(tokens[1]);
for (int i = 0; i < forceNodeCnt; i++)
{
line = sr.ReadLine();
int nodeNumber = int.Parse(line);
forceBCNodes.Add(nodeNumber);
}
line = sr.ReadLine();
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2 || tokens[0] != "IncidentPortNo")
{
MessageBox.Show("入射ポート番号がありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return false;
}
incidentPortNo = int.Parse(tokens[1]);
//////////////////////////////////////////
//// Ver1.1.0.0からの追加情報
//////////////////////////////////////////
line = sr.ReadLine();
if (line == null || line.Length == 0)
{
// 媒質情報なし
// ver1.0.0.0
}
else
{
// 媒質情報？
// ver1.1.0.0
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens[0] != "Medias")
{
MessageBox.Show("媒質情報がありません");
return false;
}
int cnt = int.Parse(tokens[1]);
if (cnt > Constants.MaxMediaCount)
{
MessageBox.Show("媒質情報の個数が不正です");
return false;
}
for (int i = 0; i < cnt; i++)
{
line = sr.ReadLine();
if (line.Length == 0)
{
MessageBox.Show("媒質情報が不正です");
return false;
}
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 1 + 9 + 9)
{
MessageBox.Show("媒質情報が不正です");
return false;
}
int mediaIndex = int.Parse(tokens[0]);
System.Diagnostics.Debug.Assert(mediaIndex == i);
double[,] p = new double[3, 3];
for (int m = 0; m < p.GetLength(0); m++)
{
for (int n = 0; n < p.GetLength(1); n++)
{
p[m, n] = double.Parse(tokens[1 + m * p.GetLength(1) + n]);
}
}
medias[i].SetP(p);
double[,] q = new double[3, 3];
for (int m = 0; m < q.GetLength(0); m++)
{
for (int n = 0; n < q.GetLength(1); n++)
{
q[m, n] = double.Parse(tokens[1 + 9 + m * q.GetLength(1) + n]);
}
}
medias[i].SetQ(q);
}
}
line = sr.ReadLine();
if (line == null || line.Length == 0)
{
}
else
{
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 4 || tokens[0] != "WaveLengthRange")
{
MessageBox.Show("計算対象周波数情報がありません");
return false;
}
firstWaveLength = double.Parse(tokens[1]);
lastWaveLength = double.Parse(tokens[2]);
calcCnt = int.Parse(tokens[3]);
}
line = sr.ReadLine();
if (line == null || line.Length == 0)
{
}
else
{
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2 || tokens[0] != "LsEqnSolverDv")
{
MessageBox.Show("線形方程式解法区分情報がありません");
return false;
}
string value = tokens[1];
lsEqnSoverDv = FemSolver.StrToLinearSystemEqnSolverDV(value);
}
}
}
catch (Exception exception)
{
Console.WriteLine(exception.Message + " " + exception.StackTrace);
MessageBox.Show(exception.Message, "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return false;
}
return true;
}
/* 数値積分版
* /// <summary>
* /// ヘルムホルツ方程式に対する有限要素マトリクス作成
* /// </summary>
* /// <param name="waveLength">波長</param>
* /// <param name="toSorted">ソートされた節点インデックス（ 2D節点番号→ソート済みリストインデックスのマップ）</param>
* /// <param name="element">有限要素</param>
* /// <param name="Nodes">節点リスト</param>
* /// <param name="Medias">媒質リスト</param>
* /// <param name="ForceNodeNumberH">強制境界節点ハッシュ</param>
* /// <param name="WaveModeDv">計算する波のモード区分</param>
* /// <param name="mat">マージされる全体行列</param>
* public static void AddElementMat(double waveLength,
* Dictionary<int, int> toSorted,
* FemElement element,
* IList<FemNode> Nodes,
* MediaInfo[] Medias,
* Dictionary<int, bool> ForceNodeNumberH,
* FemSolver.WaveModeDv WaveModeDv,
* ref MyComplexMatrix mat)
* {
* // 定数
* const double pi = Constants.pi;
* const double c0 = Constants.c0;
* // 波数
* double k0 = 2.0 * pi / waveLength;
* // 角周波数
* double omega = k0 * c0;
*
* // 要素頂点数
* const int vertexCnt = Constants.QuadVertexCnt; //4;
* // 要素内節点数
* const int nno = Constants.QuadNodeCnt_SecondOrder_Type2; //8; // 2次セレンディピティ
* // 座標次元数
* const int ndim = Constants.CoordDim2D; //2;
*
* int[] nodeNumbers = element.NodeNumbers;
* int[] no_c = new int[nno];
* MediaInfo media = Medias[element.MediaIndex];
* double[,] media_P = null;
* double[,] media_Q = null;
* if (WaveModeDv == FemSolver.WaveModeDv.TE)
* {
* media_P = media.P;
* media_Q = media.Q;
* }
* else if (WaveModeDv == FemSolver.WaveModeDv.TM)
* {
* media_P = media.Q;
* media_Q = media.P;
* }
* else
* {
* System.Diagnostics.Debug.Assert(false);
* }
* // [p]は逆数をとる
* media_P = MyMatrixUtil.matrix_Inverse(media_P);
*
* // 節点座標(IFの都合上配列の配列形式の2次元配列を作成)
* double[][] pp = new double[nno][];
* for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
* {
* int nodeNumber = nodeNumbers[ino];
* int nodeIndex = nodeNumber - 1;
* FemNode node = Nodes[nodeIndex];
*
* no_c[ino] = nodeNumber;
* pp[ino] = new double[ndim];
* for (int n = 0; n < ndim; n++)
* {
* pp[ino][n] = node.Coord[n];
* }
* }
*
* //// 四角形の辺の長さを求める
* //double[] le = new double[4];
* //le[0] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[0], pp[1]);
* //le[1] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[1], pp[2]);
* //le[2] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[2], pp[3]);
* //le[3] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[3], pp[0]);
*
* // 要素節点座標( 局所r,s成分 )
* // s
* // |
* // 3+ 6 +2
* // | | |
* // ---7---+---5-->r
* // | | |
* // 0+ 4 +1
* // |
* //
* double[][] n_pts =
* {
* // r, s
* new double[] {-1.0, -1.0}, //0
* new double[] { 1.0, -1.0}, //1
* new double[] { 1.0, 1.0}, //2
* new double[] {-1.0, 1.0}, //3
* new double[] { 0, -1.0}, //4
* new double[] { 1.0, 0}, //5
* new double[] { 0, 1.0}, //6
* new double[] {-1.0, 0}, //7
* };
*
*
* // ガウスルジャンドルの積分公式
* double[][] g_pts = new double[5][]
* {
* // ポイント(ξ: [-1 +1]区間)、重み
* new double[] { -0.90617985, 0.23692689},
* new double[] { -0.53846931, 0.47862867},
* new double[] {0.0, 0.56888889},
* new double[] {0.53846931, 0.47862867},
* new double[] {0.90617985, 0.23692689}
* };
*
* // 要素剛性行列を作る
* double[,] emat = new Complex[nno, nno];
* for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
* {
* for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
* {
* emat[ino, jno] = 0.0;
* double detjsum = 0; //check
* foreach (double[] s_g_pt in g_pts)
* {
* foreach (double[] r_g_pt in g_pts)
* {
* // 積分点
* double r = r_g_pt[0];
* double s = s_g_pt[0];
* // 重み(2次元)
* double weight = r_g_pt[1] * s_g_pt[1];
* // 形状関数
* double[] N = new double[nno];
* // 形状関数のr, s方向微分
* double[] dNdr = new double[nno];
* double[] dNds = new double[nno];
* // 節点0～3 : 四角形の頂点
* for (int i = 0; i < 4; i++)
* {
* // 節点の局所座標
* double ri = n_pts[i][0];
* double si = n_pts[i][1];
* // 形状関数N
* N[i] = 0.25 * (1.0 + ri * r) * (1.0 + si * s) * (ri* r + si * s - 1.0);
* // 形状関数のr方向微分
* dNdr[i] = 0.25 * ri * (1.0 + si * s) * (2.0 * ri * r + si * s);
* // 形状関数のs方向微分
* dNds[i] = 0.25 * si * (1.0 + ri * r) * (ri * r + 2.0 * si * s);
* }
* // 節点4,6 : r方向辺上中点
* foreach (int i in new int[]{ 4, 6})
* {
* // 節点の局所座標
* double ri = n_pts[i][0];
* double si = n_pts[i][1];
* // 形状関数N
* N[i] = 0.5 * (1.0 - r * r) * (1.0 + si * s);
* // 形状関数のr方向微分
* dNdr[i] = -1.0 * r * (1.0 + si * s);
* // 形状関数のs方向微分
* dNds[i] = 0.5 * si * (1.0 - r * r);
* }
* // 節点5,7 : s方向辺上中点
* foreach (int i in new int[] { 5, 7 })
* {
* // 節点の局所座標
* double ri = n_pts[i][0];
* double si = n_pts[i][1];
* // 形状関数N
* N[i] = 0.5 * (1.0 + ri * r) * (1.0 - s * s);
* // 形状関数のr方向微分
* dNdr[i] = 0.5 * ri * (1.0 - s * s);
* // 形状関数のs方向微分
* dNds[i] = -1.0 * s * (1.0 + ri * r);
* }
*
* // ヤコビアン行列
* double j11;
* double j12;
* double j21;
* double j22;
* j11 = 0;
* j12 = 0;
* j21 = 0;
* j22 = 0;
*
* //for (int i = 0; i < vertexCnt; i++)
* //{
* // // 頂点の座標の微分
* // // 座標の形状関数は一次四角形のものを使用する
* // // 節点の局所座標
* // double ri = n_pts[i][0];
* // double si = n_pts[i][1];
* // double dNdr_1stOrder = 0.25 * ri * (1.0 + si * s);
* // double dNds_1stOrder = 0.25 * (1.0 + ri * r) * si;
* // j11 += dNdr_1stOrder * pp[i][0];
* // j12 += dNdr_1stOrder * pp[i][1];
* // j21 += dNds_1stOrder * pp[i][0];
* // j22 += dNds_1stOrder * pp[i][1];
* //}
*
* for (int i = 0; i < nno; i++)
* {
* j11 += dNdr[i] * pp[i][0];
* j12 += dNdr[i] * pp[i][1];
* j21 += dNds[i] * pp[i][0];
* j22 += dNds[i] * pp[i][1];
* }
* // ヤコビアン
* double detj = j11 * j22 - j12 * j21;
* detjsum += detj * weight;
* //System.Diagnostics.Debug.WriteLine("det:{0}", detj);
*
* // gradr[0] : gradrのx成分 grad[1] : gradrのy成分
* // grads[0] : gradsのx成分 grads[1] : gradsのy成分
* double[] gradr = new double[2];
* double[] grads = new double[2];
* gradr[0] = j22 / detj;
* gradr[1] = - j21 / detj;
* grads[0] = - j12 / detj;
* grads[1] = j11 / detj;
*
* // 形状関数のx, y方向微分
* double[,] dNdX = new double[ndim, nno];
* for (int i = 0; i < nno; i++)
* {
* for (int direction = 0; direction < ndim; direction++)
* {
* dNdX[direction, i] = dNdr[i] * gradr[direction] + dNds[i] * grads[direction];
* }
* }
*
* // 汎関数
* double functional = media_P[0, 0] * dNdX[1, ino] * dNdX[1, jno] + media_P[1, 1] * dNdX[0, ino] * dNdX[0, jno]
* - k0 * k0 * media_Q[2, 2] * N[ino] * N[jno];
* emat[ino, jno] += detj * weight * functional;
* }
* }
* //System.Diagnostics.Debug.WriteLine("detsum: {0}", detjsum);
* }
* }
*
* // 要素剛性行列にマージする
* for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
* {
* int iNodeNumber = no_c[ino];
* if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(iNodeNumber)) continue;
* int inoGlobal = toSorted[iNodeNumber];
* for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
* {
* int jNodeNumber = no_c[jno];
* if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(jNodeNumber)) continue;
* int jnoGlobal = toSorted[jNodeNumber];
*
* mat[inoGlobal, jnoGlobal] += emat[ino, jno];
* }
* }
* }
*/
/// <summary>
/// ヘルムホルツ方程式に対する有限要素マトリクス作成
/// </summary>
/// <param name="waveLength">波長</param>
/// <param name="toSorted">ソートされた節点インデックス（ 2D節点番号→ソート済みリストインデックスのマップ）</param>
/// <param name="element">有限要素</param>
/// <param name="Nodes">節点リスト</param>
/// <param name="Medias">媒質リスト</param>
/// <param name="ForceNodeNumberH">強制境界節点ハッシュ</param>
/// <param name="WGStructureDv">導波路構造区分</param>
/// <param name="WaveModeDv">計算する波のモード区分</param>
/// <param name="waveguideWidthForEPlane">導波路幅(E面解析用)</param>
/// <param name="mat">マージされる全体行列(clapack使用時)</param>
/// <param name="mat_cc">マージされる全体行列(DelFEM使用時)</param>
/// <param name="res_c">マージされる残差ベクトル(DelFEM使用時)</param>
/// <param name="tmpBuffer">一時バッファ(DelFEM使用時)</param>
public static void AddElementMat(double waveLength,
Dictionary <int, int> toSorted,
FemElement element,
IList <FemNode> Nodes,
MediaInfo[] Medias,
Dictionary <int, bool> ForceNodeNumberH,
FemSolver.WGStructureDV WGStructureDv,
FemSolver.WaveModeDV WaveModeDv,
double waveguideWidthForEPlane,
ref MyComplexMatrix mat,
ref DelFEM4NetMatVec.CZMatDia_BlkCrs_Ptr mat_cc,
ref DelFEM4NetMatVec.CZVector_Blk_Ptr res_c,
ref int[] tmpBuffer)
{
// 定数
const double pi = Constants.pi;
const double c0 = Constants.c0;
// 波数
double k0 = 2.0 * pi / waveLength;
// 角周波数
double omega = k0 * c0;
// 要素頂点数
//const int vertexCnt = Constants.QuadVertexCnt; //4;
// 要素内節点数
const int nno = Constants.QuadNodeCnt_SecondOrder_Type2; //8; // 2次セレンディピティ
// 座標次元数
const int ndim = Constants.CoordDim2D; //2;
int[] nodeNumbers = element.NodeNumbers;
int[] no_c = new int[nno];
MediaInfo media = Medias[element.MediaIndex];
double[,] media_P = null;
double[,] media_Q = null;
// ヘルムホルツ方程式のパラメータP,Qを取得する
FemSolver.GetHelmholtzMediaPQ(
k0,
media,
WGStructureDv,
WaveModeDv,
waveguideWidthForEPlane,
out media_P,
out media_Q);
// 節点座標(IFの都合上配列の配列形式の2次元配列を作成)
double[][] pp = new double[nno][];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int nodeNumber = nodeNumbers[ino];
int nodeIndex = nodeNumber - 1;
FemNode node = Nodes[nodeIndex];
no_c[ino] = nodeNumber;
pp[ino] = new double[ndim];
for (int n = 0; n < ndim; n++)
{
pp[ino][n] = node.Coord[n];
}
}
// 四角形の辺の長さを求める
double[] le = new double[4];
le[0] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[0], pp[1]);
le[1] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[1], pp[2]);
le[2] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[2], pp[3]);
le[3] = FemMeshLogic.GetDistance(pp[3], pp[0]);
System.Diagnostics.Debug.Assert(Math.Abs(le[0] - le[2]) < Constants.PrecisionLowerLimit);
System.Diagnostics.Debug.Assert(Math.Abs(le[1] - le[3]) < Constants.PrecisionLowerLimit);
double lx = le[0];
double ly = le[1];
// 要素節点座標( 局所r,s成分 )
// s
// |
// 3+ 6 +2
// | | |
// ---7---+---5-->r
// | | |
// 0+ 4 +1
// |
//
double[][] n_pts =
{
// r, s
new double[] { -1.0, -1.0 }, //0
new double[] { 1.0, -1.0 }, //1
new double[] { 1.0, 1.0 }, //2
new double[] { -1.0, 1.0 }, //3
new double[] { 0, -1.0 }, //4
new double[] { 1.0, 0 }, //5
new double[] { 0, 1.0 }, //6
new double[] { -1.0, 0 }, //7
};
// Ni = a0(r^2*s) + a1(r^2) + a2(r) + a3(rs) + a4(rs^2) + a5(s^2) + a6(s) + a7
double[,] Ni_a = new double[nno, 8];
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
// 節点の局所座標
double ri = n_pts[i][0];
double si = n_pts[i][1];
Ni_a[i, 0] = 0.25 * ri * ri * si;
Ni_a[i, 1] = 0.25 * ri * ri;
Ni_a[i, 2] = 0.0;
Ni_a[i, 3] = 0.25 * ri * si;
Ni_a[i, 4] = 0.25 * ri * si * si;
Ni_a[i, 5] = 0.25 * si * si;
Ni_a[i, 6] = 0.0;
Ni_a[i, 7] = -0.25;
}
foreach (int i in new int[] { 4, 6 })
{
// 節点の局所座標
double ri = n_pts[i][0];
double si = n_pts[i][1];
Ni_a[i, 0] = -0.5 * si;
Ni_a[i, 1] = -0.5;
Ni_a[i, 2] = 0.0;
Ni_a[i, 3] = 0.0;
Ni_a[i, 4] = 0.0;
Ni_a[i, 5] = 0.0;
Ni_a[i, 6] = 0.5 * si;
Ni_a[i, 7] = 0.5;
}
foreach (int i in new int[] { 5, 7 })
{
// 節点の局所座標
double ri = n_pts[i][0];
double si = n_pts[i][1];
Ni_a[i, 0] = 0.0;
Ni_a[i, 1] = 0.0;
Ni_a[i, 2] = 0.5 * ri;
Ni_a[i, 3] = 0.0;
Ni_a[i, 4] = -0.5 * ri;
Ni_a[i, 5] = -0.5;
Ni_a[i, 6] = 0.0;
Ni_a[i, 7] = 0.5;
}
// dNidr = a0(r^2*s) + a1(r^2) + a2(r) + a3(rs) + a4(rs^2) + a5(s^2) + a6(s) + a7
double[,] dNidr_a = new double[nno, 8];
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
// 節点の局所座標
double ri = n_pts[i][0];
double si = n_pts[i][1];
dNidr_a[i, 0] = 0.0;
dNidr_a[i, 1] = 0.0; // r^2
dNidr_a[i, 2] = 0.25 * 2.0 * ri * ri; // r
dNidr_a[i, 3] = 0.25 * 2.0 * ri * ri * si; // rs
dNidr_a[i, 4] = 0.0;
dNidr_a[i, 5] = 0.25 * ri * si * si; // s^2
dNidr_a[i, 6] = 0.25 * ri * si; // s
dNidr_a[i, 7] = 0.0; //1
}
foreach (int i in new int[] { 4, 6 })
{
// 節点の局所座標
double ri = n_pts[i][0];
double si = n_pts[i][1];
dNidr_a[i, 0] = 0.0;
dNidr_a[i, 1] = 0.0; // r^2
dNidr_a[i, 2] = -1.0; // r
dNidr_a[i, 3] = -si; // rs
dNidr_a[i, 4] = 0.0;
dNidr_a[i, 5] = 0.0; // s^2
dNidr_a[i, 6] = 0.0; // s
dNidr_a[i, 7] = 0.0; // 1
}
foreach (int i in new int[] { 5, 7 })
{
// 節点の局所座標
double ri = n_pts[i][0];
double si = n_pts[i][1];
dNidr_a[i, 0] = 0.0;
dNidr_a[i, 1] = 0.0; // r^2
dNidr_a[i, 2] = 0.0; // r
dNidr_a[i, 3] = 0.0; // rs
dNidr_a[i, 4] = 0.0;
dNidr_a[i, 5] = -0.5 * ri; // s^2
dNidr_a[i, 6] = 0.0; // s
dNidr_a[i, 7] = 0.5 * ri; // 1
}
// dNids = a0(r^2*s) + a1(r^2) + a2(r) + a3(rs) + a4(rs^2) + a5(s^2) + a6(s) + a7
double[,] dNids_a = new double[nno, 8];
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
// 節点の局所座標
double ri = n_pts[i][0];
double si = n_pts[i][1];
dNids_a[i, 0] = 0.0;
dNids_a[i, 1] = 0.25 * ri * ri * si; // r^2
dNids_a[i, 2] = 0.25 * ri * si; // r
dNids_a[i, 3] = 0.25 * 2.0 * ri * si * si; // rs
dNids_a[i, 4] = 0.0;
dNids_a[i, 5] = 0.0; // s^2
dNids_a[i, 6] = 0.25 * 2.0 * si * si; // s
dNids_a[i, 7] = 0.0; //1
}
foreach (int i in new int[] { 4, 6 })
{
// 節点の局所座標
double ri = n_pts[i][0];
double si = n_pts[i][1];
dNids_a[i, 0] = 0.0;
dNids_a[i, 1] = -0.5 * si; // r^2
dNids_a[i, 2] = 0.0; // r
dNids_a[i, 3] = 0.0; // rs
dNids_a[i, 4] = 0.0;
dNids_a[i, 5] = 0.0; // s^2
dNids_a[i, 6] = 0.0; // s
dNids_a[i, 7] = 0.5 * si; //1
}
foreach (int i in new int[] { 5, 7 })
{
// 節点の局所座標
double ri = n_pts[i][0];
double si = n_pts[i][1];
dNids_a[i, 0] = 0.0;
dNids_a[i, 1] = 0.0; // r^2
dNids_a[i, 2] = 0.0; // r
dNids_a[i, 3] = -ri; // rs
dNids_a[i, 4] = 0.0;
dNids_a[i, 5] = 0.0; // s^2
dNids_a[i, 6] = -1.0; // s
dNids_a[i, 7] = 0.0; //1
}
// ∫dN/dndN/dn dxdy
// integralDNDX[n, ino, jno] n = 0 --> ∫dN/dxdN/dx dxdy
// n = 1 --> ∫dN/dydN/dy dxdy
double[, ,] integralDNDX = new double[ndim, nno, nno];
// ∫N N dxdy
double[,] integralN = new double[nno, nno];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
integralN[ino, jno] = lx * ly / 4.0 *
(
// r^4s^2
4.0 / 15.0 * Ni_a[ino, 0] * Ni_a[jno, 0]
// r^2s^2
+ 4.0 / 9.0 * (Ni_a[ino, 6] * Ni_a[jno, 0] + Ni_a[ino, 5] * Ni_a[jno, 1] + Ni_a[ino, 4] * Ni_a[jno, 2] + Ni_a[ino, 3] * Ni_a[jno, 3]
+ Ni_a[ino, 2] * Ni_a[jno, 4] + Ni_a[ino, 1] * Ni_a[jno, 5] + Ni_a[ino, 0] * Ni_a[jno, 6])
// r^4
+ 4.0 / 5.0 * Ni_a[ino, 1] * Ni_a[jno, 1]
// r^2
+ 4.0 / 3.0 * (Ni_a[ino, 7] * Ni_a[jno, 1] + Ni_a[ino, 2] * Ni_a[jno, 2] + Ni_a[ino, 1] * Ni_a[jno, 7])
// r^2s^4
+ 4.0 / 15.0 * Ni_a[ino, 4] * Ni_a[jno, 4]
// s^4
+ 4.0 / 5.0 * Ni_a[ino, 5] * Ni_a[jno, 5]
// s^2
+ 4.0 / 3.0 * (Ni_a[ino, 7] * Ni_a[jno, 5] + Ni_a[ino, 6] * Ni_a[jno, 6] + Ni_a[ino, 5] * Ni_a[jno, 7])
// 1
+ 4.0 * Ni_a[ino, 7] * Ni_a[jno, 7]
);
integralDNDX[0, ino, jno] = ly / lx *
(
// r^4s^2
4.0 / 15.0 * dNidr_a[ino, 0] * dNidr_a[jno, 0]
// r^2s^2
+ 4.0 / 9.0 * (dNidr_a[ino, 6] * dNidr_a[jno, 0] + dNidr_a[ino, 5] * dNidr_a[jno, 1] + dNidr_a[ino, 4] * dNidr_a[jno, 2]
+ dNidr_a[ino, 3] * dNidr_a[jno, 3]
+ dNidr_a[ino, 2] * dNidr_a[jno, 4] + dNidr_a[ino, 1] * dNidr_a[jno, 5] + dNidr_a[ino, 0] * dNidr_a[jno, 6])
// r^4
+ 4.0 / 5.0 * dNidr_a[ino, 1] * dNidr_a[jno, 1]
// r^2
+ 4.0 / 3.0 * (dNidr_a[ino, 7] * dNidr_a[jno, 1] + dNidr_a[ino, 2] * dNidr_a[jno, 2] + dNidr_a[ino, 1] * dNidr_a[jno, 7])
// r^2s^4
+ 4.0 / 15.0 * dNidr_a[ino, 4] * dNidr_a[jno, 4]
// s^4
+ 4.0 / 5.0 * dNidr_a[ino, 5] * dNidr_a[jno, 5]
// s^2
+ 4.0 / 3.0 * (dNidr_a[ino, 7] * dNidr_a[jno, 5] + dNidr_a[ino, 6] * dNidr_a[jno, 6] + dNidr_a[ino, 5] * dNidr_a[jno, 7])
// 1
+ 4.0 * dNidr_a[ino, 7] * dNidr_a[jno, 7]
);
integralDNDX[1, ino, jno] = lx / ly *
(
// r^4s^2
4.0 / 15.0 * dNids_a[ino, 0] * dNids_a[jno, 0]
// r^2s^2
+ 4.0 / 9.0 * (dNids_a[ino, 6] * dNids_a[jno, 0] + dNids_a[ino, 5] * dNids_a[jno, 1] + dNids_a[ino, 4] * dNids_a[jno, 2]
+ dNids_a[ino, 3] * dNids_a[jno, 3]
+ dNids_a[ino, 2] * dNids_a[jno, 4] + dNids_a[ino, 1] * dNids_a[jno, 5] + dNids_a[ino, 0] * dNids_a[jno, 6])
// r^4
+ 4.0 / 5.0 * dNids_a[ino, 1] * dNids_a[jno, 1]
// r^2
+ 4.0 / 3.0 * (dNids_a[ino, 7] * dNids_a[jno, 1] + dNids_a[ino, 2] * dNids_a[jno, 2] + dNids_a[ino, 1] * dNids_a[jno, 7])
// r^2s^4
+ 4.0 / 15.0 * dNids_a[ino, 4] * dNids_a[jno, 4]
// s^4
+ 4.0 / 5.0 * dNids_a[ino, 5] * dNids_a[jno, 5]
// s^2
+ 4.0 / 3.0 * (dNids_a[ino, 7] * dNids_a[jno, 5] + dNids_a[ino, 6] * dNids_a[jno, 6] + dNids_a[ino, 5] * dNids_a[jno, 7])
// 1
+ 4.0 * dNids_a[ino, 7] * dNids_a[jno, 7]
);
}
}
// 要素剛性行列を作る
double[,] emat = new double[nno, nno];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
emat[ino, jno] = media_P[0, 0] * integralDNDX[1, ino, jno] + media_P[1, 1] * integralDNDX[0, ino, jno]
- k0 * k0 * media_Q[2, 2] * integralN[ino, jno];
}
}
// 要素剛性行列にマージする
if (mat_cc != null)
{
// 全体節点番号→要素内節点インデックスマップ
Dictionary <uint, int> inoGlobalDic = new Dictionary <uint, int>();
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int iNodeNumber = no_c[ino];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(iNodeNumber))
{
continue;
}
uint inoGlobal = (uint)toSorted[iNodeNumber];
inoGlobalDic.Add(inoGlobal, ino);
}
// マージ用の節点番号リスト
uint[] no_c_tmp = inoGlobalDic.Keys.ToArray <uint>();
// マージする節点数("col"と"row"のサイズ)
uint ncolrow_tmp = (uint)no_c_tmp.Length;
// Note:
// 要素の節点がすべて強制境界の場合がある.その場合は、ncolrow_tmpが０
if (ncolrow_tmp > 0)
{
// マージする要素行列
DelFEM4NetCom.Complex[] ematBuffer = new DelFEM4NetCom.Complex[ncolrow_tmp * ncolrow_tmp];
for (int ino_tmp = 0; ino_tmp < ncolrow_tmp; ino_tmp++)
{
int ino = inoGlobalDic[no_c_tmp[ino_tmp]];
for (int jno_tmp = 0; jno_tmp < ncolrow_tmp; jno_tmp++)
{
int jno = inoGlobalDic[no_c_tmp[jno_tmp]];
double value = emat[ino, jno];
DelFEM4NetCom.Complex cvalueDelFEM = new DelFEM4NetCom.Complex(value, 0);
// ematBuffer[ino_tmp, jno_tmp] 横ベクトルを先に埋める(clapack方式でないことに注意)
ematBuffer[ino_tmp * ncolrow_tmp + jno_tmp] = cvalueDelFEM;
}
}
// 全体行列に要素行列をマージする
mat_cc.Mearge(ncolrow_tmp, no_c_tmp, ncolrow_tmp, no_c_tmp, 1, ematBuffer, ref tmpBuffer);
}
}
else if (mat != null)
{
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int iNodeNumber = no_c[ino];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(iNodeNumber))
{
continue;
}
int inoGlobal = toSorted[iNodeNumber];
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
int jNodeNumber = no_c[jno];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(jNodeNumber))
{
continue;
}
int jnoGlobal = toSorted[jNodeNumber];
//mat[inoGlobal, jnoGlobal] += emat[ino, jno];
//mat._body[inoGlobal + jnoGlobal * mat.RowSize] += emat[ino, jno];
// 実数部に加算する
//mat._body[inoGlobal + jnoGlobal * mat.RowSize].Real += emat[ino, jno];
// バンドマトリクス対応
mat._body[mat.GetBufferIndex(inoGlobal, jnoGlobal)].Real += emat[ino, jno];
}
}
}
}
/// <summary>
/// ヘルムホルツ方程式に対する有限要素マトリクス作成
/// </summary>
/// <param name="waveLength">波長</param>
/// <param name="toSorted">ソートされた節点インデックス（ 2D節点番号→ソート済みリストインデックスのマップ）</param>
/// <param name="element">有限要素</param>
/// <param name="Nodes">節点リスト</param>
/// <param name="Medias">媒質リスト</param>
/// <param name="ForceNodeNumberH">強制境界節点ハッシュ</param>
/// <param name="WGStructureDv">導波路構造区分</param>
/// <param name="WaveModeDv">計算する波のモード区分</param>
/// <param name="waveguideWidthForEPlane">導波路幅(E面解析用)</param>
/// <param name="mat">マージされる全体行列(clapack使用時)</param>
/// <param name="mat_cc">マージされる全体行列(DelFEM使用時)</param>
/// <param name="res_c">マージされる残差ベクトル(DelFEM使用時)</param>
/// <param name="tmpBuffer">一時バッファ(DelFEM使用時)</param>
public static void AddElementMat(double waveLength,
Dictionary<int, int> toSorted,
FemElement element,
IList<FemNode> Nodes,
MediaInfo[] Medias,
Dictionary<int, bool> ForceNodeNumberH,
FemSolver.WGStructureDV WGStructureDv,
FemSolver.WaveModeDV WaveModeDv,
double waveguideWidthForEPlane,
ref MyComplexMatrix mat,
ref DelFEM4NetMatVec.CZMatDia_BlkCrs_Ptr mat_cc,
ref DelFEM4NetMatVec.CZVector_Blk_Ptr res_c,
ref int[] tmpBuffer)
{
// 定数
const double pi = Constants.pi;
const double c0 = Constants.c0;
// 波数
double k0 = 2.0 * pi / waveLength;
// 角周波数
double omega = k0 * c0;
// 要素頂点数
//const int vertexCnt = Constants.TriVertexCnt; //3;
// 要素内節点数
const int nno = Constants.TriNodeCnt_FirstOrder; //3; // 1次三角形要素
// 座標次元数
const int ndim = Constants.CoordDim2D; //2;
int[] nodeNumbers = element.NodeNumbers;
int[] no_c = new int[nno];
MediaInfo media = Medias[element.MediaIndex]; // ver1.1.0.0 媒質情報の取得
double[,] media_P = null;
double[,] media_Q = null;
// ヘルムホルツ方程式のパラメータP,Qを取得する
FemSolver.GetHelmholtzMediaPQ(
k0,
media,
WGStructureDv,
WaveModeDv,
waveguideWidthForEPlane,
out media_P,
out media_Q);
// 節点座標(IFの都合上配列の配列形式の2次元配列を作成)
double[][] pp = new double[nno][];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int nodeNumber = nodeNumbers[ino];
int nodeIndex = nodeNumber - 1;
FemNode node = Nodes[nodeIndex];
no_c[ino] = nodeNumber;
pp[ino] = new double[ndim];
for (int n = 0; n < ndim; n++)
{
pp[ino][n] = node.Coord[n];
}
}
// 面積を求める
double area = KerEMatTri.TriArea(pp[0], pp[1], pp[2]);
//System.Diagnostics.Debug.WriteLine("Elem No {0} area: {1}", element.No, area);
System.Diagnostics.Debug.Assert(area >= 0.0);
// 面積座標の微分を求める
// dldx[k, n] k面積座標Lkのn方向微分
double[,] dldx = null;
double[] const_term = null;
KerEMatTri.TriDlDx(out dldx, out const_term, pp[0], pp[1], pp[2]);
// ∫dN/dndN/dn dxdy
// integralDNDX[n, ino, jno] n = 0 --> ∫dN/dxdN/dx dxdy
// n = 1 --> ∫dN/dydN/dy dxdy
double[, ,] integralDNDX = new double[ndim, nno, nno];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
integralDNDX[0, ino, jno] = area * dldx[ino, 0] * dldx[jno, 0];
integralDNDX[1, ino, jno] = area * dldx[ino, 1] * dldx[jno, 1];
}
}
// ∫N N dxdy
double[,] integralN = new double[nno, nno]
{
{ area / 6.0 , area / 12.0, area / 12.0 },
{ area / 12.0, area / 6.0, area / 12.0 },
{ area / 12.0, area / 12.0, area / 6.0 },
};
// 要素剛性行列を作る
double[,] emat = new double[nno, nno];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
emat[ino, jno] = media_P[0, 0] * integralDNDX[1, ino, jno] + media_P[1, 1] * integralDNDX[0, ino, jno]
- k0 * k0 * media_Q[2, 2] * integralN[ino, jno];
}
}
// 要素剛性行列にマージする
if (mat_cc != null)
{
// 全体節点番号→要素内節点インデックスマップ
Dictionary<uint, int> inoGlobalDic = new Dictionary<uint,int>();
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int iNodeNumber = no_c[ino];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(iNodeNumber)) continue;
uint inoGlobal = (uint)toSorted[iNodeNumber];
inoGlobalDic.Add(inoGlobal, ino);
}
// マージ用の節点番号リスト
uint[] no_c_tmp = inoGlobalDic.Keys.ToArray<uint>();
// マージする節点数("col"と"row"のサイズ)
uint ncolrow_tmp = (uint)no_c_tmp.Length;
// Note:
// 要素の節点がすべて強制境界の場合がある.その場合は、ncolrow_tmpが０
if (ncolrow_tmp > 0)
{
// マージする要素行列
DelFEM4NetCom.Complex[] ematBuffer = new DelFEM4NetCom.Complex[ncolrow_tmp * ncolrow_tmp];
for (int ino_tmp = 0; ino_tmp < ncolrow_tmp; ino_tmp++)
{
int ino = inoGlobalDic[no_c_tmp[ino_tmp]];
for (int jno_tmp = 0; jno_tmp < ncolrow_tmp; jno_tmp++)
{
int jno = inoGlobalDic[no_c_tmp[jno_tmp]];
double value = emat[ino, jno];
DelFEM4NetCom.Complex cvalueDelFEM = new DelFEM4NetCom.Complex(value, 0);
// ematBuffer[ino_tmp, jno_tmp] 横ベクトルを先に埋める(clapack方式でないことに注意)
ematBuffer[ino_tmp * ncolrow_tmp + jno_tmp] = cvalueDelFEM;
}
}
// 全体行列に要素行列をマージする
mat_cc.Mearge(ncolrow_tmp, no_c_tmp, ncolrow_tmp, no_c_tmp, 1, ematBuffer, ref tmpBuffer);
}
}
else if (mat != null)
{
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int iNodeNumber = no_c[ino];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(iNodeNumber)) continue;
int inoGlobal = toSorted[iNodeNumber];
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
int jNodeNumber = no_c[jno];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(jNodeNumber)) continue;
int jnoGlobal = toSorted[jNodeNumber];
//mat[inoGlobal, jnoGlobal] += emat[ino, jno];
//mat._body[inoGlobal + jnoGlobal * mat.RowSize] += emat[ino, jno];
// 実数部に加算する
//mat._body[inoGlobal + jnoGlobal * mat.RowSize].Real += emat[ino, jno];
// バンドマトリクス対応
mat._body[mat.GetBufferIndex(inoGlobal, jnoGlobal)].Real += emat[ino, jno];
}
}
}
}
/// <summary>
/// Ver1.2.0.0形式のCadファイルフォーマットで図面情報を保存する
/// </summary>
/// <param name="filename"></param>
/// <param name="maxDiv"></param>
/// <param name="areaSelection"></param>
/// <param name="areaToMediaIndex"></param>
/// <param name="edgeList"></param>
/// <param name="incidentPortNo"></param>
/// <param name="medias"></param>
public static void SaveToFile_Ver_1_2(
string filename,
Size maxDiv, bool[,] areaSelection, int[,] areaToMediaIndex,
IList<CadDatFile_Ver_1_2.Edge_Ver_1_2> edgeList,
int incidentPortNo,
MediaInfo[] medias
)
{
try
{
using (StreamWriter sw = new StreamWriter(filename))
{
int counter;
string line;
// 領域: 書き込む個数の計算
counter = 0;
for (int y = 0; y < maxDiv.Height; y++)
{
for (int x = 0; x < maxDiv.Width; x++)
{
if (areaSelection[y, x])
{
counter++;
}
}
}
// 領域: 書き込み
sw.WriteLine("AreaSelection,{0}", counter);
for (int y = 0; y < maxDiv.Height; y++)
{
for (int x = 0; x < maxDiv.Width; x++)
{
if (areaSelection[y, x])
{
// ver1.1.0.0から座標の後に媒質インデックスを追加
sw.WriteLine("{0},{1},{2}", x, y, areaToMediaIndex[y, x]);
}
}
}
// ポート境界: 書き込み個数の計算
sw.WriteLine("EdgeList,{0}", edgeList.Count);
// ポート境界: 書き込み
foreach (CadDatFile_Ver_1_2.Edge_Ver_1_2 edge in edgeList)
{
sw.WriteLine("{0},{1},{2},{3},{4}", edge.No, edge.Points[0].X, edge.Points[0].Y, edge.Points[1].X, edge.Points[1].Y);
}
// 入射ポート番号
sw.WriteLine("IncidentPortNo,{0}", incidentPortNo);
//////////////////////////////////////////
//// Ver1.1.0.0からの追加情報
//////////////////////////////////////////
// 媒質情報の個数
sw.WriteLine("Medias,{0}", medias.Length);
// 媒質情報の書き込み
for (int i = 0; i < medias.Length; i++)
{
MediaInfo media = medias[i];
line = string.Format("{0},", i);
double[,] p = media.P;
for (int m = 0; m < p.GetLength(0); m++)
{
for (int n = 0; n < p.GetLength(1); n++)
{
line += string.Format("{0},", p[m, n]);
}
}
double[,] q = media.Q;
for (int m = 0; m < q.GetLength(0); m++)
{
for (int n = 0; n < q.GetLength(1); n++)
{
line += string.Format("{0},", q[m, n]);
}
}
line = line.Remove(line.Length - 1); // 最後の,を削除
sw.WriteLine(line);
}
}
}
catch (Exception exception)
{
System.Diagnostics.Debug.WriteLine(exception.Message + " " + exception.StackTrace);
MessageBox.Show(exception.Message);
}
}
/// <summary>
/// 1Dヘルムホルツ方程式固有値問題の要素行列を加算する
/// </summary>
/// <param name="waveLength">波長(E面の場合のみ使用する)</param>
/// <param name="element">線要素</param>
/// <param name="coords">座標リスト</param>
/// <param name="toSorted">節点番号→ソート済み節点インデックスマップ</param>
/// <param name="Medias">媒質情報リスト</param>
/// <param name="WGStructureDv">導波路構造区分</param>
/// <param name="WaveModeDv">計算する波のモード区分</param>
/// <param name="waveguideWidthForEPlane">導波路幅(E面解析用)</param>
/// <param name="txx_1d">txx行列</param>
/// <param name="ryy_1d">ryy行列</param>
/// <param name="uzz_1d">uzz行列</param>
public static void AddElementMatOf1dEigenValueProblem(
double waveLength,
FemLineElement element,
IList<double> coords,
Dictionary<int, int> toSorted,
MediaInfo[] Medias,
FemSolver.WGStructureDV WGStructureDv,
FemSolver.WaveModeDV WaveModeDv,
double waveguideWidthForEPlane,
ref MyDoubleMatrix txx_1d, ref MyDoubleMatrix ryy_1d, ref MyDoubleMatrix uzz_1d)
{
// 定数
const double pi = Constants.pi;
const double c0 = Constants.c0;
// 波数
double k0 = 2.0 * pi / waveLength;
// 角周波数
double omega = k0 * c0;
// ２次線要素
const int nno = Constants.LineNodeCnt_SecondOrder; // 3;
int[] nodeNumbers = element.NodeNumbers;
System.Diagnostics.Debug.Assert(nno == nodeNumbers.Length);
// 座標の取得
double[] elementCoords = new double[nno];
for (int n = 0; n < nno; n++)
{
int nodeIndex = nodeNumbers[n] - 1;
elementCoords[n] = coords[nodeIndex];
}
// 線要素の長さ
double elen = Math.Abs(elementCoords[1] - elementCoords[0]);
// 媒質インデックス
int mediaIndex = element.MediaIndex;
// 媒質
MediaInfo media = Medias[mediaIndex];
double[,] media_P = null;
double[,] media_Q = null;
// ヘルムホルツ方程式のパラメータP,Qを取得する
FemSolver.GetHelmholtzMediaPQ(
k0,
media,
WGStructureDv,
WaveModeDv,
waveguideWidthForEPlane,
out media_P,
out media_Q);
double[,] integralN = new double[nno, nno]
{
{ 4.0 / 30.0 * elen, -1.0 / 30.0 * elen, 2.0 / 30.0 * elen },
{ -1.0 / 30.0 * elen, 4.0 / 30.0 * elen, 2.0 / 30.0 * elen },
{ 2.0 / 30.0 * elen, 2.0 / 30.0 * elen, 16.0 / 30.0 * elen },
};
double[,] integralDNDY = new double[nno, nno]
{
{ 7.0 / (3.0 * elen), 1.0 / (3.0 * elen), -8.0 / (3.0 * elen) },
{ 1.0 / (3.0 * elen), 7.0 / (3.0 * elen), -8.0 / (3.0 * elen) },
{ -8.0 / (3.0 * elen), -8.0 / (3.0 * elen), 16.0 / (3.0 * elen) },
};
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int inoBoundary = nodeNumbers[ino];
int inoSorted;
if (!toSorted.ContainsKey(inoBoundary)) continue;
inoSorted = toSorted[inoBoundary];
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
int jnoBoundary = nodeNumbers[jno];
int jnoSorted;
if (!toSorted.ContainsKey(jnoBoundary)) continue;
jnoSorted = toSorted[jnoBoundary];
// 対称バンド行列対応
if (ryy_1d is MyDoubleSymmetricBandMatrix && jnoSorted < inoSorted)
{
continue;
}
double e_txx_1d_inojno = media_P[0, 0] * integralDNDY[ino, jno];
double e_ryy_1d_inojno = media_P[1, 1] * integralN[ino, jno];
double e_uzz_1d_inojno = media_Q[2, 2] * integralN[ino, jno];
//txx_1d[inoSorted, jnoSorted] += e_txx_1d_inojno;
//ryy_1d[inoSorted, jnoSorted] += e_ryy_1d_inojno;
//uzz_1d[inoSorted, jnoSorted] += e_uzz_1d_inojno;
txx_1d._body[txx_1d.GetBufferIndex(inoSorted, jnoSorted)] += e_txx_1d_inojno;
ryy_1d._body[ryy_1d.GetBufferIndex(inoSorted, jnoSorted)] += e_ryy_1d_inojno;
uzz_1d._body[uzz_1d.GetBufferIndex(inoSorted, jnoSorted)] += e_uzz_1d_inojno;
}
}
}
/// <summary>
/// 初期化処理
/// </summary>
protected void init()
{
_CadMode = CadModeType.None;
SerializedCadObjBuff = "";
LoopList.Clear();
EdgeCollectionList.Clear();
//edit
EditPts.Clear();
EditVertexIds.Clear();
EditEdgeIds.Clear();
IncidentPortNo = 1;
for (int i = 0; i < Medias.Length; i++)
{
MediaInfo media = new MediaInfo();
media.BackColor = MediaBackColors[i];
Medias[i] = media;
}
}
/// <summary>
/// ヘルムホルツ方程式に対する有限要素マトリクス作成
/// </summary>
/// <param name="waveLength">波長</param>
/// <param name="toSorted">ソートされた節点インデックス（ 2D節点番号→ソート済みリストインデックスのマップ）</param>
/// <param name="element">有限要素</param>
/// <param name="Nodes">節点リスト</param>
/// <param name="Medias">媒質リスト</param>
/// <param name="ForceNodeNumberH">強制境界節点ハッシュ</param>
/// <param name="WaveModeDv">計算する波のモード区分</param>
/// <param name="mat">マージされる全体行列(clapack使用時)</param>
/// <param name="mat_cc">マージされる全体行列(DelFEM使用時)</param>
/// <param name="res_c">マージされる残差ベクトル(DelFEM使用時)</param>
/// <param name="tmpBuffer">一時バッファ(DelFEM使用時)</param>
public static void AddElementMat(double waveLength,
Dictionary<int, int> toSorted,
FemElement element,
IList<FemNode> Nodes,
MediaInfo[] Medias,
Dictionary<int, bool> ForceNodeNumberH,
FemSolver.WaveModeDV WaveModeDv,
ref MyComplexMatrix mat,
ref DelFEM4NetMatVec.CZMatDia_BlkCrs_Ptr mat_cc,
ref DelFEM4NetMatVec.CZVector_Blk_Ptr res_c,
ref int[] tmpBuffer)
{
// 定数
const double pi = Constants.pi;
const double c0 = Constants.c0;
// 波数
double k0 = 2.0 * pi / waveLength;
// 角周波数
double omega = k0 * c0;
// 要素頂点数
const int vertexCnt = Constants.TriVertexCnt; //3;
// 要素内節点数
const int nno = Constants.TriNodeCnt_SecondOrder; //6; // 2次三角形要素
// 座標次元数
const int ndim = Constants.CoordDim2D; //2;
int[] nodeNumbers = element.NodeNumbers;
int[] no_c = new int[nno];
MediaInfo media = Medias[element.MediaIndex]; // ver1.1.0.0 媒質情報の取得
double[,] media_P = null;
double[,] media_Q = null;
if (WaveModeDv == FemSolver.WaveModeDV.TE)
{
media_P = media.P;
media_Q = media.Q;
}
else if (WaveModeDv == FemSolver.WaveModeDV.TM)
{
media_P = media.Q;
media_Q = media.P;
}
else
{
System.Diagnostics.Debug.Assert(false);
}
// [p]は逆数をとる
media_P = MyMatrixUtil.matrix_Inverse(media_P);
// 節点座標(IFの都合上配列の配列形式の2次元配列を作成)
double[][] pp = new double[nno][];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int nodeNumber = nodeNumbers[ino];
int nodeIndex = nodeNumber - 1;
FemNode node = Nodes[nodeIndex];
no_c[ino] = nodeNumber;
pp[ino] = new double[ndim];
for (int n = 0; n < ndim; n++)
{
pp[ino][n] = node.Coord[n];
}
}
// 面積を求める
double area = KerEMatTri.TriArea(pp[0], pp[1], pp[2]);
//Console.WriteLine("Elem No {0} area: {1}", element.No, area);
System.Diagnostics.Debug.Assert(area >= 0.0);
// 面積座標の微分を求める
// dldx[k, n] k面積座標Lkのn方向微分
double[,] dldx = null;
double[] const_term = null;
KerEMatTri.TriDlDx(out dldx, out const_term, pp[0], pp[1], pp[2]);
// 形状関数の微分の係数を求める
// dndxC[ino,n,k] ino節点のn方向微分のLk(k面積座標)の係数
// dNino/dn = dndxC[ino, n, 0] * L0 + dndxC[ino, n, 1] * L1 + dndxC[ino, n, 2] * L2 + dndxC[ino, n, 3]
double[, ,] dndxC = new double[nno, ndim, vertexCnt + 1]
{
{
{4.0 * dldx[0, 0], 0.0, 0.0, -1.0 * dldx[0, 0]},
{4.0 * dldx[0, 1], 0.0, 0.0, -1.0 * dldx[0, 1]},
},
{
{0.0, 4.0 * dldx[1, 0], 0.0, -1.0 * dldx[1, 0]},
{0.0, 4.0 * dldx[1, 1], 0.0, -1.0 * dldx[1, 1]},
},
{
{0.0, 0.0, 4.0 * dldx[2, 0], -1.0 * dldx[2, 0]},
{0.0, 0.0, 4.0 * dldx[2, 1], -1.0 * dldx[2, 1]},
},
{
{4.0 * dldx[1, 0], 4.0 * dldx[0, 0], 0.0, 0.0},
{4.0 * dldx[1, 1], 4.0 * dldx[0, 1], 0.0, 0.0},
},
{
{0.0, 4.0 * dldx[2, 0], 4.0 * dldx[1, 0], 0.0},
{0.0, 4.0 * dldx[2, 1], 4.0 * dldx[1, 1], 0.0},
},
{
{4.0 * dldx[2, 0], 0.0, 4.0 * dldx[0, 0], 0.0},
{4.0 * dldx[2, 1], 0.0, 4.0 * dldx[0, 1], 0.0},
},
};
// ∫dN/dndN/dn dxdy
// integralDNDX[n, ino, jno] n = 0 --> ∫dN/dxdN/dx dxdy
// n = 1 --> ∫dN/dydN/dy dxdy
double[, ,] integralDNDX = new double[ndim, nno, nno];
for (int n = 0; n < ndim; n++)
{
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
integralDNDX[n, ino, jno]
= area / 6.0 * (dndxC[ino, n, 0] * dndxC[jno, n, 0] + dndxC[ino, n, 1] * dndxC[jno, n, 1] + dndxC[ino, n, 2] * dndxC[jno, n, 2])
+ area / 12.0 * (dndxC[ino, n, 0] * dndxC[jno, n, 1] + dndxC[ino, n, 0] * dndxC[jno, n, 2]
+ dndxC[ino, n, 1] * dndxC[jno, n, 0] + dndxC[ino, n, 1] * dndxC[jno, n, 2]
+ dndxC[ino, n, 2] * dndxC[jno, n, 0] + dndxC[ino, n, 2] * dndxC[jno, n, 1])
+ area / 3.0 * (dndxC[ino, n, 0] * dndxC[jno, n, 3] + dndxC[ino, n, 1] * dndxC[jno, n, 3]
+ dndxC[ino, n, 2] * dndxC[jno, n, 3]
+ dndxC[ino, n, 3] * dndxC[jno, n, 0] + dndxC[ino, n, 3] * dndxC[jno, n, 1]
+ dndxC[ino, n, 3] * dndxC[jno, n, 2])
+ area * dndxC[ino, n, 3] * dndxC[jno, n, 3];
}
}
}
// ∫N N dxdy
double[,] integralN = new double[nno, nno]
{
{ 6.0 * area / 180.0, -1.0 * area / 180.0, -1.0 * area / 180.0, 0.0, -4.0 * area / 180.0, 0.0},
{ -1.0 * area / 180.0, 6.0 * area / 180.0, -1.0 * area / 180.0, 0.0, 0.0, -4.0 * area / 180.0},
{ -1.0 * area / 180.0, -1.0 * area / 180.0, 6.0 * area / 180.0, -4.0 * area / 180.0, 0.0, 0.0},
{ 0.0, 0.0, -4.0 * area / 180.0, 32.0 * area / 180.0, 16.0 * area / 180.0, 16.0 * area / 180.0},
{ -4.0 * area / 180.0, 0.0, 0.0, 16.0 * area / 180.0, 32.0 * area / 180.0, 16.0 * area / 180.0},
{ 0.0, -4.0 * area / 180.0, 0.0, 16.0 * area / 180.0, 16.0 * area / 180.0, 32.0 * area / 180.0},
};
// 要素剛性行列を作る
double[,] emat = new double[nno, nno];
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
emat[ino, jno] = media_P[0, 0] * integralDNDX[1, ino, jno] + media_P[1, 1] * integralDNDX[0, ino, jno]
- k0 * k0 * media_Q[2, 2] * integralN[ino, jno];
}
}
// 要素剛性行列にマージする
if (mat_cc != null)
{
// 全体節点番号→要素内節点インデックスマップ
Dictionary<uint, int> inoGlobalDic = new Dictionary<uint,int>();
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int iNodeNumber = no_c[ino];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(iNodeNumber)) continue;
uint inoGlobal = (uint)toSorted[iNodeNumber];
inoGlobalDic.Add(inoGlobal, ino);
}
// マージ用の節点番号リスト
uint[] no_c_tmp = inoGlobalDic.Keys.ToArray<uint>();
// マージする節点数("col"と"row"のサイズ)
uint ncolrow_tmp = (uint)no_c_tmp.Length;
// Note:
// 要素の節点がすべて強制境界の場合がある.その場合は、ncolrow_tmpが０
if (ncolrow_tmp > 0)
{
// マージする要素行列
DelFEM4NetCom.Complex[] ematBuffer = new DelFEM4NetCom.Complex[ncolrow_tmp * ncolrow_tmp];
for (int ino_tmp = 0; ino_tmp < ncolrow_tmp; ino_tmp++)
{
int ino = inoGlobalDic[no_c_tmp[ino_tmp]];
for (int jno_tmp = 0; jno_tmp < ncolrow_tmp; jno_tmp++)
{
int jno = inoGlobalDic[no_c_tmp[jno_tmp]];
double value = emat[ino, jno];
DelFEM4NetCom.Complex cvalueDelFEM = new DelFEM4NetCom.Complex(value, 0);
// ematBuffer[ino_tmp, jno_tmp] 横ベクトルを先に埋める(clapack方式でないことに注意)
ematBuffer[ino_tmp * ncolrow_tmp + jno_tmp] = cvalueDelFEM;
}
}
// 全体行列に要素行列をマージする
mat_cc.Mearge(ncolrow_tmp, no_c_tmp, ncolrow_tmp, no_c_tmp, 1, ematBuffer, ref tmpBuffer);
}
}
else if (mat != null)
{
for (int ino = 0; ino < nno; ino++)
{
int iNodeNumber = no_c[ino];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(iNodeNumber)) continue;
int inoGlobal = toSorted[iNodeNumber];
for (int jno = 0; jno < nno; jno++)
{
int jNodeNumber = no_c[jno];
if (ForceNodeNumberH.ContainsKey(jNodeNumber)) continue;
int jnoGlobal = toSorted[jNodeNumber];
//mat[inoGlobal, jnoGlobal] += emat[ino, jno];
//mat._body[inoGlobal + jnoGlobal * mat.RowSize] += emat[ino, jno];
// 実数部に加算する
//mat._body[inoGlobal + jnoGlobal * mat.RowSize].Real += emat[ino, jno];
// バンドマトリクス対応
mat._body[mat.GetBufferIndex(inoGlobal, jnoGlobal)].Real += emat[ino, jno];
}
}
}
}
/// <summary>
/// Fem入力データをファイルから読み込み
/// </summary>
/// <param name="filename">ファイル名(*.fem)</param>
/// <param name="nodes">節点リスト</param>
/// <param name="elements">要素リスト</param>
/// <param name="ports">ポートの節点番号リストのリスト</param>
/// <param name="forceBCNodes">強制境界節点番号リスト</param>
/// <param name="incidentPortNo">入射ポート番号</param>
/// <param name="medias">媒質情報リスト</param>
/// <param name="firstWaveLength">計算開始波長</param>
/// <param name="lastWaveLength">計算終了波長</param>
/// <param name="calcCnt">計算件数</param>
/// <param name="wgStructureDv">導波路構造区分</param>
/// <param name="waveModeDv">波のモード区分</param>
/// <param name="lsEqnSoverDv">線形方程式解法区分</param>
/// <param name="waveguideWidthForEPlane">導波管幅(E面解析用)</param>
/// <returns></returns>
public static bool LoadFromFile(
string filename,
out IList <FemNode> nodes,
out IList <FemElement> elements,
out IList <IList <int> > ports,
out IList <int> forceBCNodes,
out int incidentPortNo,
out MediaInfo[] medias,
out double firstWaveLength,
out double lastWaveLength,
out int calcCnt,
out FemSolver.WGStructureDV wgStructureDv,
out FemSolver.WaveModeDV waveModeDv,
out FemSolver.LinearSystemEqnSoverDV lsEqnSoverDv,
out double waveguideWidthForEPlane
)
{
int eNodeCnt = 0;
nodes = new List <FemNode>();
elements = new List <FemElement>();
ports = new List <IList <int> >();
forceBCNodes = new List <int>();
incidentPortNo = 1;
medias = new MediaInfo[Constants.MaxMediaCount];
for (int i = 0; i < medias.Length; i++)
{
MediaInfo media = new MediaInfo();
media.BackColor = CadLogic.MediaBackColors[i];
medias[i] = media;
}
firstWaveLength = 0.0;
lastWaveLength = 0.0;
calcCnt = 0;
wgStructureDv = Constants.DefWGStructureDv;
waveModeDv = Constants.DefWaveModeDv;
lsEqnSoverDv = Constants.DefLsEqnSolverDv;
waveguideWidthForEPlane = 0;
if (!File.Exists(filename))
{
return(false);
}
// 入力データ読み込み
try
{
using (StreamReader sr = new StreamReader(filename))
{
const char delimiter = ',';
string line;
string[] tokens;
line = sr.ReadLine();
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2 || tokens[0] != "Nodes")
{
MessageBox.Show("節点情報がありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return(false);
}
int nodeCnt = int.Parse(tokens[1]);
for (int i = 0; i < nodeCnt; i++)
{
line = sr.ReadLine();
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 3)
{
MessageBox.Show("節点情報が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return(false);
}
int no = int.Parse(tokens[0]);
if (no != i + 1)
{
MessageBox.Show("節点番号が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return(false);
}
FemNode femNode = new FemNode();
femNode.No = no;
femNode.Coord = new double[2];
femNode.Coord[0] = double.Parse(tokens[1]);
femNode.Coord[1] = double.Parse(tokens[2]);
nodes.Add(femNode);
}
line = sr.ReadLine();
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2 || tokens[0] != "Elements")
{
MessageBox.Show("要素情報がありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return(false);
}
int elementCnt = int.Parse(tokens[1]);
for (int i = 0; i < elementCnt; i++)
{
line = sr.ReadLine();
tokens = line.Split(delimiter);
if ((tokens.Length != 1 + Constants.TriNodeCnt_SecondOrder) &&
(tokens.Length != 2 + Constants.TriNodeCnt_SecondOrder) && // ver1.1.0.0で媒質インデックスを番号の後に挿入
(tokens.Length != 2 + Constants.QuadNodeCnt_SecondOrder_Type2) &&
(tokens.Length != 2 + Constants.TriNodeCnt_FirstOrder) &&
(tokens.Length != 2 + Constants.QuadNodeCnt_FirstOrder)
)
{
MessageBox.Show("要素情報が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return(false);
}
int elemNo = int.Parse(tokens[0]);
int mediaIndex = 0;
int indexOffset = 1; // ver1.0.0.0
int workENodeCnt = Constants.TriNodeCnt_SecondOrder;
if (tokens.Length == 1 + Constants.TriNodeCnt_SecondOrder)
{
// 媒質インデックスのない古い形式(ver1.0.0.0)
}
else
{
// ver1.1.0.0で媒質インデックスを追加
mediaIndex = int.Parse(tokens[1]);
indexOffset = 2;
workENodeCnt = tokens.Length - 2;
}
if (workENodeCnt <= 0)
{
MessageBox.Show("要素節点数が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return(false);
}
if (eNodeCnt == 0)
{
// 最初の要素の節点数を格納（チェックに利用)
eNodeCnt = workENodeCnt;
}
else
{
// 要素の節点数が変わった？
if (workENodeCnt != eNodeCnt)
{
MessageBox.Show("要素節点数が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return(false);
}
}
//FemElement femElement = new FemElement();
FemElement femElement = FemMeshLogic.CreateFemElementByElementNodeCnt(eNodeCnt);
femElement.No = elemNo;
femElement.MediaIndex = mediaIndex;
femElement.NodeNumbers = new int[eNodeCnt];
for (int n = 0; n < femElement.NodeNumbers.Length; n++)
{
femElement.NodeNumbers[n] = int.Parse(tokens[n + indexOffset]);
}
elements.Add(femElement);
}
line = sr.ReadLine();
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2 || tokens[0] != "Ports")
{
MessageBox.Show("入出力ポート情報がありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return(false);
}
int portCnt = int.Parse(tokens[1]);
for (int i = 0; i < portCnt; i++)
{
line = sr.ReadLine();
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2)
{
MessageBox.Show("入出力ポート情報が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return(false);
}
int portNo = int.Parse(tokens[0]);
int portNodeCnt = int.Parse(tokens[1]);
if (portNo != i + 1)
{
MessageBox.Show("ポート番号が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return(false);
}
IList <int> portNodes = new List <int>();
for (int n = 0; n < portNodeCnt; n++)
{
line = sr.ReadLine();
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2)
{
MessageBox.Show("ポートの節点情報が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return(false);
}
int portNodeNumber = int.Parse(tokens[0]);
int nodeNumber = int.Parse(tokens[1]);
if (portNodeNumber != n + 1)
{
MessageBox.Show("ポートの節点番号が不正です", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return(false);
}
portNodes.Add(nodeNumber);
}
ports.Add(portNodes);
}
line = sr.ReadLine();
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2 || tokens[0] != "Force")
{
MessageBox.Show("強制境界情報がありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return(false);
}
int forceNodeCnt = int.Parse(tokens[1]);
for (int i = 0; i < forceNodeCnt; i++)
{
line = sr.ReadLine();
int nodeNumber = int.Parse(line);
forceBCNodes.Add(nodeNumber);
}
line = sr.ReadLine();
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2 || tokens[0] != "IncidentPortNo")
{
MessageBox.Show("入射ポート番号がありません", "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return(false);
}
incidentPortNo = int.Parse(tokens[1]);
//////////////////////////////////////////
//// Ver1.1.0.0からの追加情報
//////////////////////////////////////////
line = sr.ReadLine();
if (line == null || line.Length == 0)
{
// 媒質情報なし
// ver1.0.0.0
}
else
{
// 媒質情報？
// ver1.1.0.0
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens[0] != "Medias")
{
MessageBox.Show("媒質情報がありません");
return(false);
}
int cnt = int.Parse(tokens[1]);
if (cnt > Constants.MaxMediaCount)
{
MessageBox.Show("媒質情報の個数が不正です");
return(false);
}
for (int i = 0; i < cnt; i++)
{
line = sr.ReadLine();
if (line.Length == 0)
{
MessageBox.Show("媒質情報が不正です");
return(false);
}
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 1 + 9 + 9)
{
MessageBox.Show("媒質情報が不正です");
return(false);
}
int mediaIndex = int.Parse(tokens[0]);
System.Diagnostics.Debug.Assert(mediaIndex == i);
double[,] p = new double[3, 3];
for (int m = 0; m < p.GetLength(0); m++)
{
for (int n = 0; n < p.GetLength(1); n++)
{
p[m, n] = double.Parse(tokens[1 + m * p.GetLength(1) + n]);
}
}
medias[i].SetP(p);
double[,] q = new double[3, 3];
for (int m = 0; m < q.GetLength(0); m++)
{
for (int n = 0; n < q.GetLength(1); n++)
{
q[m, n] = double.Parse(tokens[1 + 9 + m * q.GetLength(1) + n]);
}
}
medias[i].SetQ(q);
}
}
line = sr.ReadLine();
if (line == null || line.Length == 0)
{
}
else
{
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 4 || tokens[0] != "WaveLengthRange")
{
MessageBox.Show("計算対象周波数情報がありません");
return(false);
}
firstWaveLength = double.Parse(tokens[1]);
lastWaveLength = double.Parse(tokens[2]);
calcCnt = int.Parse(tokens[3]);
}
line = sr.ReadLine();
if (line == null || line.Length == 0)
{
}
else
{
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2 || tokens[0] != "LsEqnSolverDv")
{
MessageBox.Show("線形方程式解法区分情報がありません");
return(false);
}
string value = tokens[1];
lsEqnSoverDv = FemSolver.StrToLinearSystemEqnSolverDV(value);
}
line = sr.ReadLine();
if (line == null || line.Length == 0)
{
}
else
{
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2 || tokens[0] != "WaveModeDv")
{
MessageBox.Show("計算対象モード区分情報がありません");
return(false);
}
if (tokens[1] == "TE")
{
waveModeDv = FemSolver.WaveModeDV.TE;
}
else if (tokens[1] == "TM")
{
waveModeDv = FemSolver.WaveModeDV.TM;
}
else
{
MessageBox.Show("計算対象モード区分情報が不正です");
return(false);
}
}
line = sr.ReadLine();
if (line == null || line.Length == 0)
{
}
else
{
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2 || tokens[0] != "WGStructureDv")
{
MessageBox.Show("計算対象導波路構造区分情報がありません");
return(false);
}
wgStructureDv = FemSolver.StrToWGStructureDV(tokens[1]);
}
line = sr.ReadLine();
if (line == null || line.Length == 0)
{
}
else
{
tokens = line.Split(delimiter);
if (tokens.Length != 2 || tokens[0] != "WaveguideWidthForEPlane")
{
MessageBox.Show("E面解析用導波路幅がありません");
return(false);
}
waveguideWidthForEPlane = double.Parse(tokens[1]);
}
}
}
catch (Exception exception)
{
System.Diagnostics.Debug.WriteLine(exception.Message + " " + exception.StackTrace);
MessageBox.Show(exception.Message, "", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
return(false);
}
return(true);
}
public object Clone()
{
MediaInfo media = new MediaInfo(this.p, this.q);
media.BackColor = this.BackColor;
return (object)media;
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 定数
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 型
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/// <summary>
/// 図面情報を保存する
/// </summary>
/// <param name="filename"></param>
/// <param name="editCad2D"></param>
/// <param name="loopList"></param>
/// <param name="edgeCollectionList"></param>
/// <param name="incidentPortNo"></param>
/// <param name="medias"></param>
public static void SaveToFile(
string filename,
CCadObj2D editCad2D,
IList<CadLogic.Loop> loopList,
IList<EdgeCollection> edgeCollectionList,
int incidentPortNo,
MediaInfo[] medias
)
{
// 番号順に並び替え
((List<EdgeCollection>)edgeCollectionList).Sort();
try
{
// Cadオブジェクトデータファイル
string basename = Path.GetDirectoryName(filename) + Path.DirectorySeparatorChar + Path.GetFileNameWithoutExtension(filename);
string cadObjFilename = basename + Constants.CadObjExt;
// Cadオブジェクトデータを外部ファイルに書き込み
using (CSerializer fout = new CSerializer(cadObjFilename, false))
{
editCad2D.Serialize(fout);
}
// Cadデータの書き込み
using (StreamWriter sw = new StreamWriter(filename))
{
int counter;
string line;
// アプリケーションのバージョン番号
sw.WriteLine("AppVersion,{0}", MyUtilLib.MyUtil.getAppVersion());
// CadLogicの使用ユーティリティ名
sw.WriteLine("UseUtility,{0}", CadLogic.UseUtility);
//// ベースループID
//sw.WriteLine("BaseLoopId,{0}", baseLoopId);
// ループのリスト
counter = 0;
sw.WriteLine("LoopList,{0}", loopList.Count);
foreach (CadLogic.Loop loop in loopList)
{
sw.WriteLine("Loop,{0},{1},{2}", ++counter, loop.LoopId, loop.MediaIndex);
}
// ポートのエッジコレクションのリスト
counter = 0;
sw.WriteLine("EdgeCollectionList,{0}", edgeCollectionList.Count);
foreach (EdgeCollection edgeCollection in edgeCollectionList)
{
line = string.Format("EdgeCollection,{0},{1},{2},", ++counter, edgeCollection.No, edgeCollection.EdgeIds.Count);
foreach (uint eId in edgeCollection.EdgeIds)
{
line += string.Format("{0},", eId);
}
line = line.Remove(line.Length - 1); // 最後の,を削除
sw.WriteLine(line);
}
// 入射ポート番号
sw.WriteLine("IncidentPortNo,{0}", incidentPortNo);
// 媒質情報の個数
sw.WriteLine("Medias,{0}", medias.Length);
// 媒質情報の書き込み
for (int i = 0; i < medias.Length; i++)
{
MediaInfo media = medias[i];
line = string.Format("{0},", i);
double[,] p = media.P;
for (int m = 0; m < p.GetLength(0); m++)
{
for (int n = 0; n < p.GetLength(1); n++)
{
line += string.Format("{0},", p[m, n]);
}
}
double[,] q = media.Q;
for (int m = 0; m < q.GetLength(0); m++)
{
for (int n = 0; n < q.GetLength(1); n++)
{
line += string.Format("{0},", q[m, n]);
}
}
line = line.Remove(line.Length - 1); // 最後の,を削除
sw.WriteLine(line);
}
}
}
catch (Exception exception)
{
Console.WriteLine(exception.Message + " " + exception.StackTrace);
MessageBox.Show(exception.Message);
}
}