quad_o1.h

#ifndef INCGb193e889f4e245959d124b0ded8a3b68
#define INCGb193e889f4e245959d124b0ded8a3b68
 
#include "geometry_interface.h"
 
namespace lf::geometry {
 
bool assertNonDegenerateQuad(
    const Eigen::Matrix<double, Eigen::Dynamic, 4>& coords,
    double tol = 1.0E-8);
 
class QuadO1 : public Geometry {
 public:
  explicit QuadO1(Eigen::Matrix<double, Eigen::Dynamic, 4> coords);
 
  [[nodiscard]] dim_t DimLocal() const override { return 2; }
  [[nodiscard]] dim_t DimGlobal() const override { return coords_.rows(); }
  [[nodiscard]] base::RefEl RefEl() const override {
    return base::RefEl::kQuad();
  }
 
  [[nodiscard]] Eigen::MatrixXd Global(
      const Eigen::MatrixXd& local) const override;
  [[nodiscard]] Eigen::MatrixXd Jacobian(
      const Eigen::MatrixXd& local) const override;
  [[nodiscard]] Eigen::MatrixXd JacobianInverseGramian(
      const Eigen::MatrixXd& local) const override;
  [[nodiscard]] Eigen::VectorXd IntegrationElement(
      const Eigen::MatrixXd& local) const override;
 
  [[nodiscard]] std::unique_ptr<Geometry> SubGeometry(dim_t codim,
                                                      dim_t i) const override;
 
  [[nodiscard]] bool isAffine() const override { return false; }
 
  [[nodiscard]] std::vector<std::unique_ptr<Geometry>> ChildGeometry(
      const RefinementPattern& ref_pat, lf::base::dim_t codim) const override;
 
 private:
  Eigen::Matrix<double, Eigen::Dynamic, 4> coords_;
};
 
class Parallelogram : public Geometry {
 public:
  explicit Parallelogram(Eigen::Matrix<double, Eigen::Dynamic, 4> coords);
  explicit Parallelogram(const Eigen::VectorXd& p0, const Eigen::VectorXd& p1,
                         const Eigen::VectorXd& p2);
 
  [[nodiscard]] dim_t DimLocal() const override { return 2; }
  [[nodiscard]] dim_t DimGlobal() const override { return coords_.rows(); }
  [[nodiscard]] base::RefEl RefEl() const override {
    return base::RefEl::kQuad();
  }
 
  [[nodiscard]] Eigen::MatrixXd Global(
      const Eigen::MatrixXd& local) const override;
  [[nodiscard]] Eigen::MatrixXd Jacobian(
      const Eigen::MatrixXd& local) const override;
  [[nodiscard]] Eigen::MatrixXd JacobianInverseGramian(
      const Eigen::MatrixXd& local) const override;
  [[nodiscard]] Eigen::VectorXd IntegrationElement(
      const Eigen::MatrixXd& local) const override;
 
  [[nodiscard]] std::unique_ptr<Geometry> SubGeometry(dim_t codim,
                                                      dim_t i) const override;
 
  [[nodiscard]] bool isAffine() const override { return true; }
 
  [[nodiscard]] std::vector<std::unique_ptr<Geometry>> ChildGeometry(
      const RefinementPattern& ref_pat, lf::base::dim_t codim) const override;
 
 private:
  void init();
 
  Eigen::Matrix<double, Eigen::Dynamic, 4> coords_;
  Eigen::Matrix<double, Eigen::Dynamic, 2> jacobian_;
  Eigen::Matrix<double, Eigen::Dynamic, 2> jacobian_inverse_gramian_;
  double integrationElement_;
};
 
}  // namespace lf::geometry
 
#endif  // INCGb193e889f4e245959d124b0ded8a3b68