Line data Source code
1 : // EnergyPlus, Copyright (c) 1996-2023, The Board of Trustees of the University of Illinois,
2 : // The Regents of the University of California, through Lawrence Berkeley National Laboratory
3 : // (subject to receipt of any required approvals from the U.S. Dept. of Energy), Oak Ridge
4 : // National Laboratory, managed by UT-Battelle, Alliance for Sustainable Energy, LLC, and other
5 : // contributors. All rights reserved.
6 : //
7 : // NOTICE: This Software was developed under funding from the U.S. Department of Energy and the
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12 : //
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15 : //
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18 : //
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21 : // provided with the distribution.
22 : //
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26 : // written permission.
27 : //
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37 : //
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39 : // IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY
40 : // AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR
41 : // CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
42 : // CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
43 : // SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
44 : // THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR
45 : // OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
46 : // POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
47 :
48 : #ifndef DataVectorTypes_hh_INCLUDED
49 : #define DataVectorTypes_hh_INCLUDED
50 :
51 : // C++ Headers
52 : #include <cassert>
53 : #include <cmath>
54 :
55 : // ObjexxFCL Headers
56 : #include <ObjexxFCL/Array1D.hh>
57 : #include <ObjexxFCL/Vector3.hh>
58 :
59 : // EnergyPlus Headers
60 : #include <EnergyPlus/EnergyPlus.hh>
61 :
62 : namespace EnergyPlus {
63 :
64 : namespace DataVectorTypes {
65 :
66 : // Using/Aliasing
67 :
68 : // Data
69 : // -only module should be available to other modules and routines.
70 : // Thus, all variables in this module must be PUBLIC.
71 :
72 : // MODULE PARAMETER DEFINITIONS:
73 : // na
74 :
75 : // DERIVED TYPE DEFINITIONS
76 :
77 : // the following two derived types are used in triangulation (for DXF outputs)
78 : //'Points (Vertices)
79 :
80 : //'Created Triangles, vv# are the vertex pointers
81 :
82 : // Types
83 :
84 : // Vector2/3 are integrated with Array and offer additional capabilities such as
85 : // subscript lookup and are templates so we are using them as plug replacements
86 : // for consistent API and to avoid cost of copying them
87 : // Note: For vectorization contexts std::array is a better choice
88 : using Vector = ObjexxFCL::Vector3<Real64>;
89 : using Vector_2d = ObjexxFCL::Vector2<Real64>;
90 : using ObjexxFCL::cross;
91 :
92 610 : struct Vector2dCount : Vector_2d
93 : {
94 : int count{};
95 234 : Vector2dCount() = default;
96 : };
97 :
98 : // struct Vector // This is used to specify a point in 3D space
99 : // {
100 : // // Members
101 : // // Right Handed Coordinate system is used
102 : // Real64 x;
103 : // Real64 y;
104 : // Real64 z;
105 : //
106 : // // Default Constructor
107 : // Vector()
108 : // {}
109 : //
110 : //
111 : // // Uniform Real64 Constructor
112 : // Vector( Real64 const v ) :
113 : // x( v ),
114 : // y( v ),
115 : // z( v )
116 : // {}
117 : //
118 : // // Array Assignment
119 : // inline
120 : // Vector &
121 : // operator =( Array1D< Real64 > const & a )
122 : // {
123 : // assert( ( a.l() == 1 ) && ( a.u() == 3 ) );
124 : // x = a( 1 );
125 : // y = a( 2 );
126 : // z = a( 3 );
127 : // return *this;
128 : // }
129 : //
130 : // // Array Assignment
131 : // inline
132 : // Vector &
133 : // operator =( Array1A< Real64 > const a )
134 : // {
135 : // a.dim( 3 );
136 : // x = a( 1 );
137 : // y = a( 2 );
138 : // z = a( 3 );
139 : // return *this;
140 : // }
141 : //
142 : // // Array Assignment
143 : // inline
144 : // Vector &
145 : // operator =( Array1S< Real64 > const & a )
146 : // {
147 : // assert( ( a.l() == 1 ) && ( a.u() == 3 ) );
148 : // x = a( 1 );
149 : // y = a( 2 );
150 : // z = a( 3 );
151 : // return *this;
152 : // }
153 : //
154 : // // Vector3 Assignment
155 : // inline
156 : // Vector &
157 : // operator =( Vector3< Real64 > const & v )
158 : // {
159 : // x = v.x;
160 : // y = v.y;
161 : // z = v.z;
162 : // return *this;
163 : // }
164 : //
165 : // // Real64 Assignment
166 : // inline
167 : // Vector &
168 : // operator =( Real64 const v )
169 : // {
170 : // x = v;
171 : // y = v;
172 : // z = v;
173 : // return *this;
174 : // }
175 : //
176 : // // += Vector
177 : // inline
178 : // Vector &
179 : // operator +=( Vector const & a )
180 : // {
181 : // x += a.x;
182 : // y += a.y;
183 : // z += a.z;
184 : // return *this;
185 : // }
186 : //
187 : // // -= Vector
188 : // inline
189 : // Vector &
190 : // operator -=( Vector const & a )
191 : // {
192 : // x -= a.x;
193 : // y -= a.y;
194 : // z -= a.z;
195 : // return *this;
196 : // }
197 : //
198 : // // += Real64
199 : // inline
200 : // Vector &
201 : // operator +=( Real64 const v )
202 : // {
203 : // x += v;
204 : // y += v;
205 : // z += v;
206 : // return *this;
207 : // }
208 : //
209 : // // -= Real64
210 : // inline
211 : // Vector &
212 : // operator -=( Real64 const v )
213 : // {
214 : // x -= v;
215 : // y -= v;
216 : // z -= v;
217 : // return *this;
218 : // }
219 : //
220 : // // *= Real64
221 : // inline
222 : // Vector &
223 : // operator *=( Real64 const v )
224 : // {
225 : // x *= v;
226 : // y *= v;
227 : // z *= v;
228 : // return *this;
229 : // }
230 : //
231 : // // /= Real64
232 : // inline
233 : // Vector &
234 : // operator /=( Real64 const v )
235 : // {
236 : // assert( v != Real64( 0.0 ) );
237 : // x /= v;
238 : // y /= v;
239 : // z /= v;
240 : // return *this;
241 : // }
242 : //
243 : // // Array Conversion
244 : // inline
245 : // operator Array1D< Real64 >() const
246 : // {
247 : // return Array1D< Real64 >( 3, { x, y, z } );
248 : // }
249 : //
250 : // // Length
251 : // inline
252 : // Real64
253 : // length() const
254 : // {
255 : // return std::sqrt( ( x * x ) + ( y * y ) + ( z * z ) );
256 : // }
257 : //
258 : // // Length
259 : // inline
260 : // Real64
261 : // length_squared() const
262 : // {
263 : // return ( x * x ) + ( y * y ) + ( z * z );
264 : // }
265 : //
266 : // // Negated
267 : // inline
268 : // friend
269 : // Vector
270 : // operator -( Vector const & a )
271 : // {
272 : // return Vector( -a.x, -a.y, -a.z );
273 : // }
274 : //
275 : // // Vector + Vector
276 : // inline
277 : // friend
278 : // Vector
279 : // operator +( Vector const & a, Vector const & b )
280 : // {
281 : // Vector r;
282 : // r.x = a.x + b.x;
283 : // r.y = a.y + b.y;
284 : // r.z = a.z + b.z;
285 : // return r;
286 : // }
287 : //
288 : // // Vector - Vector
289 : // inline
290 : // friend
291 : // Vector
292 : // operator -( Vector const & a, Vector const & b )
293 : // {
294 : // Vector r;
295 : // r.x = a.x - b.x;
296 : // r.y = a.y - b.y;
297 : // r.z = a.z - b.z;
298 : // return r;
299 : // }
300 : //
301 : // // Vector * Vector: Cross Product //Autodesk Suggest migrating to cross function to avoid confusion
302 : // inline
303 : // friend
304 : // Vector
305 : // operator *( Vector const & a, Vector const & b )
306 : // {
307 : // Vector c;
308 : // c.x = ( a.y * b.z ) - ( a.z * b.y );
309 : // c.y = ( a.z * b.x ) - ( a.x * b.z );
310 : // c.z = ( a.x * b.y ) - ( a.y * b.x );
311 : // return c;
312 : // }
313 : //
314 : // // Vector * Real64
315 : // inline
316 : // friend
317 : // Vector
318 : // operator *( Vector const & a, Real64 const b )
319 : // {
320 : // Vector r;
321 : // r.x = a.x * b;
322 : // r.y = a.y * b;
323 : // r.z = a.z * b;
324 : // return r;
325 : // }
326 : //
327 : // // Real64 * Vector
328 : // inline
329 : // friend
330 : // Vector
331 : // operator *( Real64 const b, Vector const & a )
332 : // {
333 : // Vector r;
334 : // r.x = a.x * b;
335 : // r.y = a.y * b;
336 : // r.z = a.z * b;
337 : // return r;
338 : // }
339 : //
340 : // // Vector * Integer
341 : // inline
342 : // friend
343 : // Vector
344 : // operator *( Vector const & a, int const b )
345 : // {
346 : // Vector r;
347 : // r.x = a.x * b;
348 : // r.y = a.y * b;
349 : // r.z = a.z * b;
350 : // return r;
351 : // }
352 : //
353 : // // Integer * Vector
354 : // inline
355 : // friend
356 : // Vector
357 : // operator *( int const b, Vector const & a )
358 : // {
359 : // Vector r;
360 : // r.x = a.x * b;
361 : // r.y = a.y * b;
362 : // r.z = a.z * b;
363 : // return r;
364 : // }
365 : //
366 : // // Vector / Real64
367 : // inline
368 : // friend
369 : // Vector
370 : // operator /( Vector const & a, Real64 const b )
371 : // {
372 : // assert( b != 0.0 );
373 : // Vector r;
374 : // r.x = a.x / b;
375 : // r.y = a.y / b;
376 : // r.z = a.z / b;
377 : // return r;
378 : // }
379 : //
380 : // // Vector / Integer
381 : // inline
382 : // friend
383 : // Vector
384 : // operator /( Vector const & a, int const b )
385 : // {
386 : // assert( b != 0 );
387 : // Vector r;
388 : // r.x = a.x / b;
389 : // r.y = a.y / b;
390 : // r.z = a.z / b;
391 : // return r;
392 : // }
393 : //
394 : // // Magnitude
395 : // inline
396 : // friend
397 : // Real64
398 : // magnitude( Vector const & a )
399 : // {
400 : // return std::sqrt( square( a.x ) + square( a.y ) + square( a.z ) );
401 : // }
402 : //
403 : // // Magnitude Squared
404 : // inline
405 : // friend
406 : // Real64
407 : // magnitude_squared( Vector const & a )
408 : // {
409 : // return square( a.x ) + square( a.y ) + square( a.z );
410 : // }
411 : //
412 : // // Distance
413 : // inline
414 : // friend
415 : // Real64
416 : // distance( Vector const & a, Vector const & b )
417 : // {
418 : // return std::sqrt( square( a.x - b.x ) + square( a.y - b.y ) + square( a.z - b.z ) );
419 : // }
420 : //
421 : // // Distance Squared
422 : // inline
423 : // friend
424 : // Real64
425 : // distance_squared( Vector const & a, Vector const & b )
426 : // {
427 : // return square( a.x - b.x ) + square( a.y - b.y ) + square( a.z - b.z );
428 : // }
429 : //
430 : // // Dot Product
431 : // inline
432 : // friend
433 : // Real64
434 : // dot( Vector const & a, Vector const & b )
435 : // {
436 : // return ( a.x * b.x ) + ( a.y * b.y ) + ( a.z * b.z );
437 : // }
438 : //
439 : // // Dot Product
440 : // inline
441 : // friend
442 : // Real64
443 : // dot( Vector const & a, Vector3< Real64 > const & b )
444 : // {
445 : // return ( a.x * b.x ) + ( a.y * b.y ) + ( a.z * b.z );
446 : // }
447 : //
448 : // // Dot Product
449 : // inline
450 : // friend
451 : // Real64
452 : // dot( Vector3< Real64 > const & a, Vector const & b )
453 : // {
454 : // return ( a.x * b.x ) + ( a.y * b.y ) + ( a.z * b.z );
455 : // }
456 : //
457 : // // Cross Product
458 : // inline
459 : // friend
460 : // Vector
461 : // cross( Vector const & a, Vector const & b )
462 : // {
463 : // Vector c;
464 : // c.x = ( a.y * b.z ) - ( a.z * b.y );
465 : // c.y = ( a.z * b.x ) - ( a.x * b.z );
466 : // c.z = ( a.x * b.y ) - ( a.y * b.x );
467 : // return c;
468 : // }
469 : //
470 : // // Cross Product
471 : // inline
472 : // friend
473 : // Vector
474 : // cross( Vector const & a, Vector3< Real64 > const & b )
475 : // {
476 : // Vector c;
477 : // c.x = ( a.y * b.z ) - ( a.z * b.y );
478 : // c.y = ( a.z * b.x ) - ( a.x * b.z );
479 : // c.z = ( a.x * b.y ) - ( a.y * b.x );
480 : // return c;
481 : // }
482 : //
483 : // // Cross Product
484 : // inline
485 : // friend
486 : // Vector
487 : // cross( Vector3< Real64 > const & a, Vector const & b )
488 : // {
489 : // Vector c;
490 : // c.x = ( a.y * b.z ) - ( a.z * b.y );
491 : // c.y = ( a.z * b.x ) - ( a.x * b.z );
492 : // c.z = ( a.x * b.y ) - ( a.y * b.x );
493 : // return c;
494 : // }
495 : //
496 : // // Array Generator
497 : // inline
498 : // Array1D< Real64 >
499 : // Array() const
500 : // {
501 : // return Array1D< Real64 >( 3, { x, y, z } );
502 : // }
503 : //
504 : // // Vector3 Generator
505 : // inline
506 : // Vector3< Real64 >
507 : // Vec3() const
508 : // {
509 : // return Vector3< Real64 >( x, y, z );
510 : // }
511 : //
512 : // // Assign to an Array
513 : // inline
514 : // void
515 : // assign_to( Array1D< Real64 > & a ) const
516 : // {
517 : // a.dimension( 3 );
518 : // a( 1 ) = x;
519 : // a( 2 ) = y;
520 : // a( 3 ) = z;
521 : // }
522 : //
523 : // // Assign to a Vector3
524 : // inline
525 : // void
526 : // assign_to( Vector3< Real64 > & v ) const
527 : // {
528 : // v.x = x;
529 : // v.y = y;
530 : // v.z = z;
531 : // }
532 : //
533 : // private: // Static Functions
534 : //
535 : // // Square
536 : // inline
537 : // static
538 : // Real64
539 : // square( Real64 const x )
540 : // {
541 : // return x * x;
542 : // }
543 : //
544 : // };
545 :
546 : struct PlaneEq // This is used to specify a plane based on vectors in that plane
547 : {
548 : // Members
549 : Real64 x{};
550 : Real64 y{};
551 : Real64 z{};
552 : Real64 w{};
553 :
554 : // Default Constructor
555 : PlaneEq() = default;
556 : };
557 :
558 108784 : struct Face // Used to specify the face of a polyhedron
559 : {
560 : // Members
561 : int NSides{}; // Number of Sides for this Face
562 : int SurfNum{}; // ALLOCATABLE to actual surface number
563 : Array1D<Vector> FacePoints;
564 : Vector NewellAreaVector;
565 :
566 : // Default Constructor
567 4814 : Face() = default;
568 : };
569 :
570 2703 : struct Polyhedron // This is used to specify a polyhedron based on the vectors that comprise it (a zone).
571 : {
572 : // Members
573 : int NumSurfaceFaces{};
574 : Array1D<Face> SurfaceFace;
575 :
576 : // Default Constructor
577 771 : Polyhedron() = default;
578 : };
579 :
580 : // struct Vector_2d
581 : // {
582 : // // Members
583 : // Real64 x;
584 : // Real64 y;
585 : //
586 : // // Default Constructor
587 : // Vector_2d()
588 : // {}
589 : //
590 : //
591 : // // Dot Product
592 : // inline
593 : // friend
594 : // Real64
595 : // dot( Vector_2d const & a, Vector_2d const & b )
596 : // {
597 : // return ( a.x * b.x ) + ( a.y * b.y );
598 : // }
599 : //
600 : // // Cross Product
601 : // inline
602 : // friend
603 : // Real64
604 : // cross( Vector_2d const & a, Vector_2d const & b )
605 : // {
606 : // return ( a.x * b.y ) - ( a.y * b.x );
607 : // }
608 : //
609 : // };
610 :
611 : struct dTriangle
612 : {
613 : // Members
614 : int vv0{};
615 : int vv1{};
616 : int vv2{};
617 :
618 : // Default Constructor
619 284 : dTriangle() = default;
620 : };
621 :
622 : } // namespace DataVectorTypes
623 :
624 : } // namespace EnergyPlus
625 :
626 : #endif
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