From 9c9fb5615b35e96182ccf6d5ebeb0bdddd69d843 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Daniel Arndt Date: Mon, 6 Jul 2015 19:41:56 +0200 Subject: [PATCH] Add tests for periodicity constraints in parallel --- tests/mpi/periodicity_03.cc | 892 +++++ tests/mpi/periodicity_04.cc | 293 ++ tests/mpi/periodicity_04.mpirun=3.output | 2953 ++++++++++++++++ tests/mpi/periodicity_04.mpirun=5.output | 3489 +++++++++++++++++++ tests/mpi/periodicity_04.mpirun=7.output | 3995 ++++++++++++++++++++++ 5 files changed, 11622 insertions(+) create mode 100644 tests/mpi/periodicity_03.cc create mode 100644 tests/mpi/periodicity_04.cc create mode 100644 tests/mpi/periodicity_04.mpirun=3.output create mode 100644 tests/mpi/periodicity_04.mpirun=5.output create mode 100644 tests/mpi/periodicity_04.mpirun=7.output diff --git a/tests/mpi/periodicity_03.cc b/tests/mpi/periodicity_03.cc new file mode 100644 index 0000000000..c57e49bb53 --- /dev/null +++ b/tests/mpi/periodicity_03.cc @@ -0,0 +1,892 @@ +/* --------------------------------------------------------------------- + * + * Copyright (C) 2008 - 2014 by the deal.II authors + * + * This file is part of the deal.II library. + * + * The deal.II library is free software; you can use it, redistribute + * it, and/or modify it under the terms of the GNU Lesser General + * Public License as published by the Free Software Foundation; either + * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version. + * The full text of the license can be found in the file LICENSE at + * the top level of the deal.II distribution. + * + * --------------------------------------------------------------------- + */ + +// +// check solution for periodicity. The used test case is based on step-22. +// We consider a 3D cube and require periodicity with respect to +// the left and bottom boundary. +// We refine two times adaptively using the Kelly error estimator. +// + +#include "../tests.h" +#include + +#include + +#include +#include +#include + +#include +#include +#include +#include +#include +#include +#include + +#include +#include +#include +#include + +#include +#include + +#include +#include + +#include +#include +#include + +namespace Step22 +{ + using namespace dealii; + + template + class StokesProblem + { + public: + StokesProblem (const unsigned int degree); + void run (); + + private: + void setup_dofs (); + void assemble_system (); + void solve (); + void get_point_value (const Point point, const int proc, + Vector &value) const; + void check_periodicity(const unsigned int cycle) const; + void output_results (const unsigned int refinement_cycle) const; + void refine_mesh (); + + const unsigned int degree; + + MPI_Comm mpi_communicator; + + HyperShellBoundary boundary; + parallel::distributed::Triangulation triangulation; + FESystem fe; + DoFHandler dof_handler; + + ConstraintMatrix constraints; + std::vector owned_partitioning; + std::vector relevant_partitioning; + + TrilinosWrappers::BlockSparseMatrix system_matrix; + + TrilinosWrappers::MPI::BlockVector solution; + TrilinosWrappers::MPI::BlockVector system_rhs; + + ConditionalOStream pcout; + + FullMatrix rot_matrix; + Tensor<1,dim> offset; + + MappingQ mapping; + }; + + + template + class InverseMatrix : public Preconditioner + { + public: + InverseMatrix (const Matrix &m, + const Preconditioner &preconditioner, + const IndexSet &locally_owned, + const MPI_Comm &mpi_communicator); + + void vmult (TrilinosWrappers::MPI::Vector &dst, + const TrilinosWrappers::MPI::Vector &src) const; + + private: + const SmartPointer matrix; + const SmartPointer preconditioner; + + const MPI_Comm *mpi_communicator; + mutable TrilinosWrappers::MPI::Vector tmp; + }; + + + template + InverseMatrix::InverseMatrix + (const Matrix &m, + const Preconditioner &preconditioner, + const IndexSet &locally_owned, + const MPI_Comm &mpi_communicator) + : + matrix (&m), + preconditioner (&preconditioner), + mpi_communicator (&mpi_communicator), + tmp(locally_owned, mpi_communicator) + {} + + + + template + void InverseMatrix::vmult + (TrilinosWrappers::MPI::Vector &dst, + const TrilinosWrappers::MPI::Vector &src) const + { + SolverControl solver_control (10*src.size(), 1e-6*src.l2_norm(), false, false); + TrilinosWrappers::SolverCG cg (solver_control, + TrilinosWrappers::SolverCG::AdditionalData()); + + tmp = 0.; + cg.solve (*matrix, tmp, src, *preconditioner); + dst = tmp; + } + + + + template + class SchurComplement : public TrilinosWrappers::SparseMatrix + { + public: + SchurComplement ( const TrilinosWrappers::BlockSparseMatrix &system_matrix, + const InverseMatrix &A_inverse, + const IndexSet &owned_pres, + const IndexSet &relevant_pres, + const MPI_Comm &mpi_communicator); + + void vmult (TrilinosWrappers::MPI::Vector &dst, + const TrilinosWrappers::MPI::Vector &src) const; + + private: + const SmartPointer system_matrix; + const SmartPointer > A_inverse; + mutable TrilinosWrappers::MPI::Vector tmp1, tmp2; + }; + + + + template + SchurComplement:: + SchurComplement (const TrilinosWrappers::BlockSparseMatrix &system_matrix, + const InverseMatrix &A_inverse, + const IndexSet &owned_vel, + const IndexSet &relevant_vel, + const MPI_Comm &mpi_communicator) + : + system_matrix (&system_matrix), + A_inverse (&A_inverse), + tmp1 (owned_vel, mpi_communicator), + tmp2 (tmp1) + {} + + + template + void SchurComplement::vmult + (TrilinosWrappers::MPI::Vector &dst, + const TrilinosWrappers::MPI::Vector &src) const + { + system_matrix->block(0,1).vmult (tmp1, src); + A_inverse->vmult (tmp2, tmp1); + system_matrix->block(1,0).vmult (dst, tmp2); + } + + + + + template + StokesProblem::StokesProblem (const unsigned int degree) + : + degree (degree), + mpi_communicator (MPI_COMM_WORLD), + triangulation (mpi_communicator/*, + Triangulation::maximum_smoothing*/), + fe (FE_Q(degree+1), dim, + FE_Q(degree) , 1), + dof_handler (triangulation), + pcout (Utilities::MPI::this_mpi_process(mpi_communicator) + == 0 + ? + deallog.get_file_stream() + : + std::cout, + (Utilities::MPI::this_mpi_process(mpi_communicator) + == 0)), + rot_matrix(dim), + mapping(1) +{ + rot_matrix[0][dim-1] = -1.; + rot_matrix[dim-1][0] = 1.; + if (dim==3) + rot_matrix[1][1] = 1.; + offset[0] = 0; + offset[1] = 0; +} + + + + + template + void StokesProblem::setup_dofs () + { + dof_handler.distribute_dofs (fe); + + std::vector block_component (dim+1,0); + block_component[dim] = 1; + DoFRenumbering::component_wise (dof_handler, block_component); + + std::vector dofs_per_block (2); + DoFTools::count_dofs_per_block (dof_handler, dofs_per_block, block_component); + const unsigned int n_u = dofs_per_block[0], + n_p = dofs_per_block[1]; + + { + owned_partitioning.clear(); + IndexSet locally_owned_dofs = dof_handler.locally_owned_dofs(); + owned_partitioning.push_back(locally_owned_dofs.get_view(0, n_u)); + owned_partitioning.push_back(locally_owned_dofs.get_view(n_u, n_u+n_p)); + + relevant_partitioning.clear(); + IndexSet locally_relevant_dofs; + DoFTools::extract_locally_relevant_dofs (dof_handler, locally_relevant_dofs); + relevant_partitioning.push_back(locally_relevant_dofs.get_view(0, n_u)); + relevant_partitioning.push_back(locally_relevant_dofs.get_view(n_u, n_u+n_p)); + } + + { + constraints.clear (); + + FEValuesExtractors::Vector velocities(0); + FEValuesExtractors::Scalar pressure(dim); + + DoFTools::make_hanging_node_constraints (dof_handler, + constraints); + + std::vector::cell_iterator> > + periodicity_vector; + + std::vector first_vector_components; + first_vector_components.push_back(0); + + GridTools::collect_periodic_faces + (dof_handler, 4, 0, 1, periodicity_vector, offset, + rot_matrix, first_vector_components); + + DoFTools::make_periodicity_constraints > + (periodicity_vector, constraints, fe.component_mask(velocities)); + + VectorTools::interpolate_boundary_values (mapping, + dof_handler, + 1, + ZeroFunction(dim+1), + constraints, + fe.component_mask(velocities)); + + VectorTools::interpolate_boundary_values (mapping, + dof_handler, + 2, + ZeroFunction(dim+1), + constraints, + fe.component_mask(velocities)); + + VectorTools::interpolate_boundary_values (mapping, + dof_handler, + 3, + ZeroFunction(dim+1), + constraints, + fe.component_mask(velocities)); + + VectorTools::interpolate_boundary_values (mapping, + dof_handler, + 5, + ZeroFunction(dim+1), + constraints, + fe.component_mask(velocities)); + } + constraints.close (); + + { + TrilinosWrappers::BlockSparsityPattern bsp + (owned_partitioning, owned_partitioning, + relevant_partitioning, mpi_communicator); + + DoFTools::make_sparsity_pattern + (dof_handler, bsp, constraints, false, + Utilities::MPI::this_mpi_process(mpi_communicator)); + + bsp.compress(); + + system_matrix.reinit (bsp); + } + + system_rhs.reinit (owned_partitioning, + mpi_communicator); + solution.reinit (owned_partitioning, relevant_partitioning, + mpi_communicator); + } + + + + template + void StokesProblem::assemble_system () + { + system_matrix=0.; + system_rhs=0.; + + QGauss quadrature_formula(degree+2); + + FEValues fe_values (mapping, + fe, quadrature_formula, + update_values | + update_quadrature_points | + update_JxW_values | + update_gradients); + + const unsigned int dofs_per_cell = fe.dofs_per_cell; + + const unsigned int n_q_points = quadrature_formula.size(); + + FullMatrix local_matrix (dofs_per_cell, dofs_per_cell); + Vector local_rhs (dofs_per_cell); + + std::vector local_dof_indices (dofs_per_cell); + + const FEValuesExtractors::Vector velocities (0); + const FEValuesExtractors::Scalar pressure (dim); + + std::vector > symgrad_phi_u (dofs_per_cell); + std::vector div_phi_u (dofs_per_cell); + std::vector phi_p (dofs_per_cell); + + typename DoFHandler::active_cell_iterator + cell = dof_handler.begin_active(), + endc = dof_handler.end(); + for (; cell!=endc; ++cell) + if (cell->is_locally_owned()) + { + fe_values.reinit (cell); + local_matrix = 0; + local_rhs = 0; + + for (unsigned int q=0; qget_dof_indices (local_dof_indices); + constraints.distribute_local_to_global (local_matrix, local_rhs, + local_dof_indices, + system_matrix, system_rhs); + } + + system_matrix.compress (VectorOperation::add); + system_rhs.compress (VectorOperation::add); + + pcout << " Computing preconditioner..." << std::endl << std::flush; + } + + + + + template + void StokesProblem::solve () + { + TrilinosWrappers::PreconditionJacobi A_preconditioner; + A_preconditioner.initialize(system_matrix.block(0,0)); + + const InverseMatrix + A_inverse (system_matrix.block(0,0), + A_preconditioner, + owned_partitioning[0], + mpi_communicator); + + TrilinosWrappers::MPI::BlockVector tmp (owned_partitioning, + mpi_communicator); + + { + TrilinosWrappers::MPI::Vector schur_rhs (owned_partitioning[1], + mpi_communicator); + A_inverse.vmult (tmp.block(0), system_rhs.block(0)); + system_matrix.block(1,0).vmult (schur_rhs, tmp.block(0)); + schur_rhs -= system_rhs.block(1); + + SchurComplement + schur_complement (system_matrix, A_inverse, + owned_partitioning[0], relevant_partitioning[0], + mpi_communicator); + + SolverControl solver_control (solution.block(1).size(), + 1e-6*schur_rhs.l2_norm(), false, false); +// TrilinosWrappers::SolverCG cg (solver_control, +// TrilinosWrappers::SolverCG::AdditionalData(true)); + SolverCG cg(solver_control); + + TrilinosWrappers::PreconditionAMG preconditioner; + preconditioner.initialize (system_matrix.block(1,1)); + + InverseMatrix + m_inverse (system_matrix.block(1,1), preconditioner, + owned_partitioning[1], mpi_communicator); + + cg.solve (schur_complement, + tmp.block(1), + schur_rhs, + preconditioner); + + constraints.distribute (tmp); + solution.block(1)=tmp.block(1); + } + + { + system_matrix.block(0,1).vmult (tmp.block(0), tmp.block(1)); + tmp.block(0) *= -1; + tmp.block(0) += system_rhs.block(0); + + A_inverse.vmult (tmp.block(0), tmp.block(0)); + + constraints.distribute (tmp); + solution.block(0)=tmp.block(0); + } + } + + template + void StokesProblem::get_point_value + (const Point point, const int proc, Vector &value) const + { + try + { + const typename DoFHandler::active_cell_iterator cell + = GridTools::find_active_cell_around_point (mapping, dof_handler, point).first; + + if (cell->is_locally_owned()) + VectorTools::point_value (mapping, dof_handler, solution, + point, value); + } + catch (GridTools::ExcPointNotFound &p) + { + pcout<< "Point: " << point << " is not inside a cell!" < tmp (value.size()); + for (unsigned int i=0; i tmp2 (value.size()); + MPI_Reduce(&(tmp[0]), &(tmp2[0]), value.size(), MPI_DOUBLE, + MPI_SUM, proc, mpi_communicator); + + for (unsigned int i=0; i + void StokesProblem::check_periodicity (const unsigned int cycle) const + { + AssertThrow(false, ExcNotImplemented()); + } + + template <> + void StokesProblem<3>::check_periodicity (const unsigned int cycle) const + { + const unsigned int dim = 3; + Quadrature q_dummy (fe.base_element(0).get_unit_face_support_points()); + FEFaceValues fe_face_values (mapping,fe, q_dummy, update_quadrature_points); + + DoFHandler::active_cell_iterator cell = dof_handler.begin_active(); + DoFHandler::active_cell_iterator endc= dof_handler.end(); + + std::vector local_quad_points_first, local_quad_points_second; + std::vector gdi(fe.dofs_per_cell); + + // first collect all points locally + for (; cell!=endc; ++cell) + if(cell->is_locally_owned() && cell->at_boundary()) + for (unsigned int face_no=0;face_no::faces_per_cell; + ++face_no) + { + const typename DoFHandler::face_iterator face = cell->face(face_no); + if (face->at_boundary()) + { + if(face->boundary_id()==0) + { + fe_face_values.reinit(cell, face_no); + const std::vector > tmp_points + = fe_face_values.get_quadrature_points(); + for (unsigned int i=0; iboundary_id()==4) + { + fe_face_values.reinit(cell, face_no); + const std::vector > tmp_points + = fe_face_values.get_quadrature_points(); + for (unsigned int i=0; i global_quad_points_first; + { + // how many elements are sent from which process? + unsigned int n_my_elements = local_quad_points_first.size(); + const unsigned int n_processes = Utilities::MPI::n_mpi_processes(mpi_communicator); + std::vector n_elements (n_processes); + MPI_Allgather (&n_my_elements, 1, MPI_INT, + &n_elements[0], 1, MPI_INT, mpi_communicator); + std::vector displacements (n_processes+1); + displacements[0] = 0; + for (unsigned int i=1; i<=n_processes; ++i) + displacements[i] = displacements[i-1]+n_elements[i-1]; + + global_quad_points_first.resize(displacements[n_processes]); + MPI_Allgatherv(&local_quad_points_first[0], n_my_elements, MPI_DOUBLE, + &global_quad_points_first[0], &n_elements[0], &displacements[0], MPI_DOUBLE, + mpi_communicator); + } + std::vector global_quad_points_second; + { + // how many elements are sent from which process? + unsigned int n_my_elements = local_quad_points_second.size(); + const unsigned int n_processes = Utilities::MPI::n_mpi_processes(mpi_communicator); + std::vector n_elements (n_processes); + MPI_Allgather (&n_my_elements, 1, MPI_INT, + &n_elements[0], 1, MPI_INT, mpi_communicator); + std::vector displacements (n_processes+1); + displacements[0] = 0; + for (unsigned int i=1; i<=n_processes; ++i) + displacements[i] = displacements[i-1]+n_elements[i-1]; + + global_quad_points_second.resize(displacements[n_processes]); + MPI_Allgatherv(&local_quad_points_second[0], n_my_elements, MPI_DOUBLE, + &global_quad_points_second[0], &n_elements[0], &displacements[0], MPI_DOUBLE, + mpi_communicator); + } + + // consider points on the boundary with the first indicator + // get the values of the solution at these points and compare to the values + // at the corresponding points on the boundary with the second indicator + { + for (unsigned int i=0; i value_1(dim+1); + Vector value_2(dim+1); + + Point point_1, point_2; + Vector vector_point_1(dim); + for (unsigned int c=0; c vector_point_2(dim); + rot_matrix.Tvmult(vector_point_2, vector_point_1); + for (unsigned int c=0; c vel_value_1 (dim); + Vector vel_value_2 (dim); + Vector expected_vel (dim); + for (unsigned int c=0; c error = expected_vel; + error -= vel_value_2; + if (std::abs(error.l2_norm())>1e-8) + { + pcout << "first first_rotated second" < value_1(dim+1); + Vector value_2(dim+1); + + Point point_1, point_2; + Vector vector_point_1(dim); + for (unsigned int c=0; c vector_point_2(dim); + for (unsigned int c=0; c vel_value_1 (dim); + Vector vel_value_2 (dim); + Vector expected_vel (dim); + for (unsigned int c=0; c error = expected_vel; + error -= vel_value_2; + if (std::abs(error.l2_norm())>1e-8) + { + pcout << "first first_rotated second" < + void + StokesProblem::output_results (const unsigned int refinement_cycle) const + { + std::vector solution_names (dim, "velocity"); + solution_names.push_back ("pressure"); + + std::vector + data_component_interpretation + (dim, DataComponentInterpretation::component_is_part_of_vector); + data_component_interpretation + .push_back (DataComponentInterpretation::component_is_scalar); + + DataOut data_out; + data_out.attach_dof_handler (dof_handler); + data_out.add_data_vector (solution, solution_names, + DataOut::type_dof_data, + data_component_interpretation); + Vector subdomain (triangulation.n_active_cells()); + for (unsigned int i=0; i filenames; + for (unsigned int i=0; i + void + StokesProblem::refine_mesh () + { + + Vector estimated_error_per_cell (triangulation.n_active_cells()); + + FEValuesExtractors::Scalar pressure(dim); + KellyErrorEstimator::estimate (mapping, + dof_handler, + QGauss(degree+1), + typename FunctionMap::type(), + solution, + estimated_error_per_cell, + fe.component_mask(pressure)); + + parallel::distributed::GridRefinement:: + refine_and_coarsen_fixed_number (triangulation, + estimated_error_per_cell, + 0.3, 0.0); + triangulation.execute_coarsening_and_refinement (); + } + + + + template + void StokesProblem::run () + { + GridGenerator::hyper_cube (triangulation, 0., 1., true); + + std::vector::cell_iterator> > + periodicity_vector; + + std::vector first_vector_components; + first_vector_components.push_back(0); + + GridTools::collect_periodic_faces + (triangulation, 4, 0, 1, periodicity_vector, offset, + rot_matrix, first_vector_components); + triangulation.add_periodicity(periodicity_vector); + + triangulation.refine_global (1); + + for (unsigned int refinement_cycle = 0; refinement_cycle<3; + ++refinement_cycle) + { + pcout << "Refinement cycle " << refinement_cycle << std::endl; + + if (refinement_cycle > 0) + refine_mesh (); + + setup_dofs (); + + pcout << " Assembling..." << std::endl << std::flush; + assemble_system (); + + pcout << " Solving..." << std::endl << std::flush; + solve (); + +// output_results (refinement_cycle); + check_periodicity(refinement_cycle); + + pcout << std::endl; + } + } +} + + + +int main (int argc, char *argv[]) +{ + try + { + using namespace dealii; + using namespace Step22; + + Utilities::MPI::MPI_InitFinalize mpi_initialization(argc, argv, 1); + deallog.depth_console (0); + + if (Utilities::MPI::this_mpi_process (MPI_COMM_WORLD)==0) + { + std::ofstream logfile("output"); + deallog.attach(logfile, false); + deallog.depth_console(0); + deallog.threshold_double(1.e-10); + { + StokesProblem<3> flow_problem(1); + flow_problem.run (); + } + } + else + { + StokesProblem<3> flow_problem(1); + flow_problem.run (); + } + } + catch (std::exception &exc) + { + std::cerr << std::endl << std::endl + << "----------------------------------------------------" + << std::endl; + std::cerr << "Exception on processing: " << std::endl + << exc.what() << std::endl + << "Aborting!" << std::endl + << "----------------------------------------------------" + << std::endl; + + return 1; + } + catch (...) + { + std::cerr << std::endl << std::endl + << "----------------------------------------------------" + << std::endl; + std::cerr << "Unknown exception!" << std::endl + << "Aborting!" << std::endl + << "----------------------------------------------------" + << std::endl; + return 1; + } + + return 0; +} diff --git a/tests/mpi/periodicity_04.cc b/tests/mpi/periodicity_04.cc new file mode 100644 index 0000000000..44e8331165 --- /dev/null +++ b/tests/mpi/periodicity_04.cc @@ -0,0 +1,293 @@ +/* --------------------------------------------------------------------- + * + * Copyright (C) 2008 - 2014 by the deal.II authors + * + * This file is part of the deal.II library. + * + * The deal.II library is free software; you can use it, redistribute + * it, and/or modify it under the terms of the GNU Lesser General + * Public License as published by the Free Software Foundation; either + * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version. + * The full text of the license can be found in the file LICENSE at + * the top level of the deal.II distribution. + * + * --------------------------------------------------------------------- + */ + +// +// Test parallel::distributed::Triangulation::add_periodicity +// for correct behavior on non standard oriented meshes. +// This test case is similar to dof_tools_21_b.cc. +// + +#include "../tests.h" +#include +#include +#include +#include +#include +#include +#include + +using namespace dealii; + +template +void set_periodicity(parallel::distributed::Triangulation &triangulation, bool reverse) +{ + typename Triangulation::cell_iterator cell_1 = triangulation.begin(); + typename Triangulation::cell_iterator cell_2 = cell_1++; + typename Triangulation::face_iterator face_1; + typename Triangulation::face_iterator face_2; + + // Look for the two outermost faces: + for (unsigned int j=0; j::faces_per_cell; ++j) + { + if (cell_1->face(j)->center()(dim-1) > 2.9) + face_1 = cell_1->face(j); + if (cell_2->face(j)->center()(dim-1) < -2.9) + face_2 = cell_2->face(j); + } + face_1->set_boundary_id(42); + face_2->set_boundary_id(43); + + std::vector::cell_iterator> > + periodicity_vector; + + if (reverse) + GridTools::collect_periodic_faces (triangulation, 43, 42, dim-1, periodicity_vector); + else + GridTools::collect_periodic_faces (triangulation, 42, 43, dim-1, periodicity_vector); + + triangulation.add_periodicity(periodicity_vector); + + triangulation.refine_global(3); +} + +/* The 2D case */ +void generate_grid(parallel::distributed::Triangulation<2> &triangulation, int orientation) +{ + Point<2> vertices_1[] + = + { + Point<2> (-1.,-3.), + Point<2> (+1.,-3.), + Point<2> (-1.,-1.), + Point<2> (+1.,-1.), + Point<2> (-1.,+1.), + Point<2> (+1.,+1.), + Point<2> (-1.,+3.), + Point<2> (+1.,+3.), + }; + std::vector > vertices (&vertices_1[0], &vertices_1[8]); + + std::vector > cells (2, CellData<2>()); + + /* cell 0 */ + int cell_vertices_0[GeometryInfo<2>::vertices_per_cell] = {0, 1, 2, 3}; + + /* cell 1 */ + int cell_vertices_1[2][GeometryInfo<2>::vertices_per_cell] + = + { + {4,5,6,7}, + {7,6,5,4}, + }; + + for (unsigned int j=0; j::vertices_per_cell; ++j) + { + cells[0].vertices[j] = cell_vertices_0[j]; + cells[1].vertices[j] = cell_vertices_1[orientation][j]; + } + cells[0].material_id = 0; + cells[1].material_id = 0; + + triangulation.create_triangulation(vertices, cells, SubCellData()); +} + + + + +/* The 3D case */ +void generate_grid(parallel::distributed::Triangulation<3> &triangulation, int orientation) +{ + Point<3> vertices_1[] + = + { + Point<3> (-1.,-1.,-3.), + Point<3> (+1.,-1.,-3.), + Point<3> (-1.,+1.,-3.), + Point<3> (+1.,+1.,-3.), + Point<3> (-1.,-1.,-1.), + Point<3> (+1.,-1.,-1.), + Point<3> (-1.,+1.,-1.), + Point<3> (+1.,+1.,-1.), + Point<3> (-1.,-1.,+1.), + Point<3> (+1.,-1.,+1.), + Point<3> (-1.,+1.,+1.), + Point<3> (+1.,+1.,+1.), + Point<3> (-1.,-1.,+3.), + Point<3> (+1.,-1.,+3.), + Point<3> (-1.,+1.,+3.), + Point<3> (+1.,+1.,+3.) + }; + std::vector > vertices (&vertices_1[0], &vertices_1[16]); + + std::vector > cells (2, CellData<3>()); + + /* cell 0 */ + int cell_vertices_0[GeometryInfo<3>::vertices_per_cell] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}; + + /* cell 1 */ + int cell_vertices_1[8][GeometryInfo<3>::vertices_per_cell] + = + { + {8,9,10,11,12,13,14,15}, + {9,11,8,10,13,15,12,14}, + {11,10,9,8,15,14,13,12}, + {10,8,11,9,14,12,15,13}, + {13,12,15,14,9,8,11,10}, + {12,14,13,15,8,10,9,11}, + {14,15,12,13,10,11,8,9}, + {15,13,14,12,11,9,10,8}, + }; + + for (unsigned int j=0; j::vertices_per_cell; ++j) + { + cells[0].vertices[j] = cell_vertices_0[j]; + cells[1].vertices[j] = cell_vertices_1[orientation][j]; + } + cells[0].material_id = 0; + cells[1].material_id = 0; + + + triangulation.create_triangulation(vertices, cells, SubCellData()); +} + +template +void check + (const unsigned int orientation, + bool reverse) +{ + dealii::parallel::distributed::Triangulation triangulation (MPI_COMM_WORLD); + + generate_grid(triangulation, orientation); + set_periodicity(triangulation, reverse); + + FE_Q fe(1); + DoFHandler dof_handler(triangulation); + dof_handler.distribute_dofs(fe); + + ConstraintMatrix constraints; + + IndexSet locally_owned_dofs = dof_handler.locally_owned_dofs(); + IndexSet locally_relevant_dofs; + DoFTools::extract_locally_relevant_dofs (dof_handler, locally_relevant_dofs); + + constraints.reinit(locally_relevant_dofs); + { + std::vector::cell_iterator> > + periodicity_vector; + + GridTools::collect_periodic_faces (dof_handler, 42, 43, dim-1, periodicity_vector); + + DoFTools::make_periodicity_constraints > + (periodicity_vector, constraints); + } + constraints.close (); + + unsigned int myid = Utilities::MPI::this_mpi_process(MPI_COMM_WORLD); + constraints.print(deallog.get_file_stream()); + + unsigned int n_local_constraints =0 ; + + std::map > support_points; + DoFTools::map_dofs_to_support_points (MappingQ1(), dof_handler, support_points); + IndexSet constraints_lines = constraints.get_local_lines(); + + for (unsigned int i=0; i >* entries + = constraints.get_constraint_entries(line); + Assert(entries->size()==1, ExcInternalError()); + const Point point1 = support_points[line]; + const Point point2 = support_points[(*entries)[0].first]; + Tensor<1, dim> difference = point1-point2; + difference[dim-1] = 0.; + AssertThrow(difference.norm()<1.e-9, ExcInternalError()); + if (locally_owned_dofs.is_element(line)) + ++n_local_constraints; + } + } + const unsigned int n_constraints + = Utilities::MPI::sum(n_local_constraints, MPI_COMM_WORLD); + const unsigned int n_expected_constraints = Utilities::fixed_int_power<9,dim-1>::value; + if (myid==0) + deallog << "n_constraints: " << n_constraints + << " n_expected_constraints: " << n_expected_constraints + << std::endl; + AssertThrow(n_constraints == n_expected_constraints, + ExcDimensionMismatch(n_constraints, n_expected_constraints)); +} + +int main (int argc, char *argv[]) +{ + try + { + using namespace dealii; + + Utilities::MPI::MPI_InitFinalize mpi_initialization(argc, argv, 1); + deallog.depth_console (0); + + MPILogInitAll log; + + deallog.depth_console(0); + deallog.threshold_double(1.e-10); + { + deallog << "Test for 2D" << std::endl << std::endl; + for (int i = 0; i < 2; ++i) + { + deallog << "Triangulation: " << i << std::endl; + check<2> (i, false); + check<2> (i, true); + } + + deallog << "Test for 3D" << std::endl << std::endl; + for (int i = 0; i < 8; ++i) + { + // Generate a triangulation and match: + deallog << "Triangulation: " << i << std::endl; + check<3> (i, false); + check<3> (i, true); + } + } + } + catch (std::exception &exc) + { + std::cerr << std::endl << std::endl + << "----------------------------------------------------" + << std::endl; + std::cerr << "Exception on processing: " << std::endl + << exc.what() << std::endl + << "Aborting!" << std::endl + << "----------------------------------------------------" + << std::endl; + + return 1; + } + catch (...) + { + std::cerr << std::endl << std::endl + << "----------------------------------------------------" + << std::endl; + std::cerr << "Unknown exception!" << std::endl + << "Aborting!" << std::endl + << "----------------------------------------------------" + << std::endl; + return 1; + } + + return 0; +} diff --git a/tests/mpi/periodicity_04.mpirun=3.output b/tests/mpi/periodicity_04.mpirun=3.output new file mode 100644 index 0000000000..379b527511 --- /dev/null +++ b/tests/mpi/periodicity_04.mpirun=3.output @@ -0,0 +1,2953 @@ + +DEAL:0::Test for 2D +DEAL:0:: +DEAL:0::Triangulation: 0 + 139 0: 1.00000 + 140 1: 1.00000 + 141 4: 1.00000 + 144 9: 1.00000 + 145 11: 1.00000 + 156 25: 1.00000 + 157 27: 1.00000 + 160 31: 1.00000 + 161 33: 1.00000 +DEAL:0::n_constraints: 9 n_expected_constraints: 9 + 139 0: 1.00000 + 140 1: 1.00000 + 141 4: 1.00000 + 144 9: 1.00000 + 145 11: 1.00000 + 156 25: 1.00000 + 157 27: 1.00000 + 160 31: 1.00000 + 161 33: 1.00000 +DEAL:0::n_constraints: 9 n_expected_constraints: 9 +DEAL:0::Triangulation: 1 + 81 33: 1.00000 + 82 31: 1.00000 + 85 27: 1.00000 + 90 25: 1.00000 + 92 11: 1.00000 + 106 9: 1.00000 + 108 4: 1.00000 + 112 1: 1.00000 + 114 0: 1.00000 +DEAL:0::n_constraints: 9 n_expected_constraints: 9 + 81 33: 1.00000 + 82 31: 1.00000 + 85 27: 1.00000 + 90 25: 1.00000 + 92 11: 1.00000 + 106 9: 1.00000 + 108 4: 1.00000 + 112 1: 1.00000 + 114 0: 1.00000 +DEAL:0::n_constraints: 9 n_expected_constraints: 9 +DEAL:0::Test for 3D +DEAL:0:: +DEAL:0::Triangulation: 0 + 1193 0: 1.00000 + 1194 1: 1.00000 + 1195 2: 1.00000 + 1196 3: 1.00000 + 1197 8: 1.00000 + 1198 9: 1.00000 + 1199 12: 1.00000 + 1200 13: 1.00000 + 1201 16: 1.00000 + 1208 27: 1.00000 + 1209 28: 1.00000 + 1210 31: 1.00000 + 1211 32: 1.00000 + 1212 35: 1.00000 + 1213 37: 1.00000 + 1220 45: 1.00000 + 1221 46: 1.00000 + 1222 49: 1.00000 + 1223 51: 1.00000 + 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