source: inundation/ga/storm_surge/pyvolution/test_domain.py @ 628

Last change on this file since 628 was 546, checked in by duncan, 20 years ago

geting and setting values with a set of triangles - used with region tags

File size: 12.8 KB
Line 
1#!/usr/bin/env python
2
3import unittest
4from math import sqrt
5
6from domain import *
7from config import epsilon
8from Numeric import allclose, array, ones, Float
9
10
11def add_to_verts(tag, elements, domain):
12    if tag == "mound":
13        domain.test = "Mound"
14
15
16def set_bottom_friction(tag, elements, domain):
17    if tag == "bottom":
18        #print 'bottom - indexes',elements
19        domain.set_quantity('friction', 0.09, indexes = elements)
20 
21def set_top_friction(tag, elements, domain):
22    if tag == "top":
23        #print 'top - indexes',elements
24        domain.set_quantity('friction', 1., indexes = elements)
25       
26 
27def set_all_friction(tag, elements, domain):
28    if tag == "all":
29        new_values = domain.get_quantity('friction', indexes = elements) + 10.0
30       
31        domain.set_quantity('friction', new_values, indexes = elements)
32                 
33     
34class TestCase(unittest.TestCase):
35    def setUp(self):
36        pass
37
38       
39    def tearDown(self):
40        pass
41
42           
43    def test_simple(self):
44        a = [0.0, 0.0]
45        b = [0.0, 2.0]
46        c = [2.0,0.0]
47        d = [0.0, 4.0]
48        e = [2.0, 2.0]
49        f = [4.0,0.0]
50
51        points = [a, b, c, d, e, f]
52        #bac, bce, ecf, dbe, daf, dae
53        vertices = [ [1,0,2], [1,2,4], [4,2,5], [3,1,4], [3,0,5], [3,0,4]]
54
55        conserved_quantities = ['level', 'xmomentum', 'ymomentum']
56        other_quantities = ['elevation', 'friction']
57       
58        domain = Domain(points, vertices, None,
59                        conserved_quantities, other_quantities)       
60        domain.check_integrity()
61
62        for name in conserved_quantities + other_quantities:
63            assert domain.quantities.has_key(name)
64
65
66        assert domain.get_conserved_quantities(0, edge=1) == 0.   
67
68
69    def test_conserved_quantities(self):
70       
71        a = [0.0, 0.0]
72        b = [0.0, 2.0]
73        c = [2.0,0.0]
74        d = [0.0, 4.0]
75        e = [2.0, 2.0]
76        f = [4.0,0.0]
77
78        points = [a, b, c, d, e, f]
79        #bac, bce, ecf, dbe, daf, dae
80        vertices = [ [1,0,2], [1,2,4], [4,2,5], [3,1,4], [3,0,5], [3,0,4]]
81
82        domain = Domain(points, vertices, boundary=None,
83                        conserved_quantities =\
84                        ['level', 'xmomentum', 'ymomentum'])
85
86
87        domain.set_quantity('level', [[1,2,3], [5,5,5],
88                                      [0,0,9], [-6, 3, 3],
89                                      [0,0,0], [0,0,0]])       
90
91        domain.set_quantity('xmomentum', [[1,2,3], [5,5,5],
92                                          [0,0,9], [-6, 3, 3],
93                                          [0,0,0], [0,0,0]])       
94
95        domain.check_integrity()
96
97        #Centroids
98        q = domain.get_conserved_quantities(0)
99        assert allclose(q, [2., 2., 0.])
100
101        q = domain.get_conserved_quantities(1)
102        assert allclose(q, [5., 5., 0.])         
103
104        q = domain.get_conserved_quantities(2)
105        assert allclose(q, [3., 3., 0.])
106
107        q = domain.get_conserved_quantities(3)
108        assert allclose(q, [0., 0., 0.])                         
109       
110
111        #Edges
112        q = domain.get_conserved_quantities(0, edge=0)
113        assert allclose(q, [2.5, 2.5, 0.])
114        q = domain.get_conserved_quantities(0, edge=1)
115        assert allclose(q, [2., 2., 0.])
116        q = domain.get_conserved_quantities(0, edge=2)
117        assert allclose(q, [1.5, 1.5, 0.])
118
119        for i in range(3):
120            q = domain.get_conserved_quantities(1, edge=i)
121            assert allclose(q, [5, 5, 0.])
122
123
124        q = domain.get_conserved_quantities(2, edge=0)
125        assert allclose(q, [4.5, 4.5, 0.])
126        q = domain.get_conserved_quantities(2, edge=1)
127        assert allclose(q, [4.5, 4.5, 0.])
128        q = domain.get_conserved_quantities(2, edge=2)
129        assert allclose(q, [0., 0., 0.])
130
131
132        q = domain.get_conserved_quantities(3, edge=0)
133        assert allclose(q, [3., 3., 0.])
134        q = domain.get_conserved_quantities(3, edge=1)
135        assert allclose(q, [-1.5, -1.5, 0.])
136        q = domain.get_conserved_quantities(3, edge=2)
137        assert allclose(q, [-1.5, -1.5, 0.])                   
138
139
140
141    def test_boundary_conditions(self):
142       
143        a = [0.0, 0.0]
144        b = [0.0, 2.0]
145        c = [2.0,0.0]
146        d = [0.0, 4.0]
147        e = [2.0, 2.0]
148        f = [4.0,0.0]
149
150        points = [a, b, c, d, e, f]
151        #bac, bce, ecf, dbe
152        vertices = [ [1,0,2], [1,2,4], [4,2,5], [3,1,4] ]
153        boundary = { (0, 0): 'First',
154                     (0, 2): 'First',
155                     (2, 0): 'Second',
156                     (2, 1): 'Second',
157                     (3, 1): 'Second',
158                     (3, 2): 'Second'}                                         
159                     
160
161        domain = Domain(points, vertices, boundary,
162                        conserved_quantities =\
163                        ['level', 'xmomentum', 'ymomentum'])       
164        domain.check_integrity()
165
166
167
168        domain.set_quantity('level', [[1,2,3], [5,5,5],
169                                      [0,0,9], [-6, 3, 3]])
170
171
172        domain.set_boundary( {'First': Dirichlet_boundary([5,2,1]),
173                              'Second': Transmissive_boundary(domain)} )
174
175        domain.update_boundary()
176
177        assert domain.quantities['level'].boundary_values[0] == 5. #Dirichlet
178        assert domain.quantities['level'].boundary_values[1] == 5. #Dirichlet
179        assert domain.quantities['level'].boundary_values[2] ==\
180               domain.get_conserved_quantities(2, edge=0)[0] #Transmissive (4.5)
181        assert domain.quantities['level'].boundary_values[3] ==\
182               domain.get_conserved_quantities(2, edge=1)[0] #Transmissive (4.5)
183        assert domain.quantities['level'].boundary_values[4] ==\
184               domain.get_conserved_quantities(3, edge=1)[0] #Transmissive (-1.5)
185        assert domain.quantities['level'].boundary_values[5] ==\
186               domain.get_conserved_quantities(3, edge=2)[0] #Transmissive (-1.5)         
187
188
189
190    def test_distribute_first_order(self):
191        """Domain implements a default first order gradient limiter
192        """
193       
194        a = [0.0, 0.0]
195        b = [0.0, 2.0]
196        c = [2.0,0.0]
197        d = [0.0, 4.0]
198        e = [2.0, 2.0]
199        f = [4.0,0.0]
200
201        points = [a, b, c, d, e, f]
202        #bac, bce, ecf, dbe
203        vertices = [ [1,0,2], [1,2,4], [4,2,5], [3,1,4] ]
204        boundary = { (0, 0): 'Third',
205                     (0, 2): 'First',
206                     (2, 0): 'Second',
207                     (2, 1): 'Second',
208                     (3, 1): 'Second',
209                     (3, 2): 'Third'}                                         
210                     
211
212        domain = Domain(points, vertices, boundary,
213                        conserved_quantities =\
214                        ['level', 'xmomentum', 'ymomentum'])               
215        domain.check_integrity()
216
217
218        domain.set_quantity('level', [[1,2,3], [5,5,5],
219                                      [0,0,9], [-6, 3, 3]])
220
221        assert allclose( domain.quantities['level'].centroid_values,
222                         [2,5,3,0] )
223                         
224        domain.set_quantity('xmomentum', [[1,1,1], [2,2,2],
225                                          [3,3,3], [4, 4, 4]])
226
227        domain.set_quantity('ymomentum', [[10,10,10], [20,20,20],
228                                          [30,30,30], [40, 40, 40]])       
229
230
231        domain.distribute_to_vertices_and_edges()
232
233        #First order extrapolation
234        assert allclose( domain.quantities['level'].vertex_values,
235                         [[ 2.,  2.,  2.],
236                          [ 5.,  5.,  5.],
237                          [ 3.,  3.,  3.],
238                          [ 0.,  0.,  0.]])
239
240
241
242
243    def test_update_conserved_quantities(self):
244        a = [0.0, 0.0]
245        b = [0.0, 2.0]
246        c = [2.0,0.0]
247        d = [0.0, 4.0]
248        e = [2.0, 2.0]
249        f = [4.0,0.0]
250
251        points = [a, b, c, d, e, f]
252        #bac, bce, ecf, dbe
253        vertices = [ [1,0,2], [1,2,4], [4,2,5], [3,1,4] ]
254        boundary = { (0, 0): 'Third',
255                     (0, 2): 'First',
256                     (2, 0): 'Second',
257                     (2, 1): 'Second',
258                     (3, 1): 'Second',
259                     (3, 2): 'Third'}                                         
260                     
261
262        domain = Domain(points, vertices, boundary,
263                        conserved_quantities =\
264                        ['level', 'xmomentum', 'ymomentum'])               
265        domain.check_integrity()
266
267
268        domain.set_quantity('level', [1,2,3,4], 'centroids')
269        domain.set_quantity('xmomentum', [1,2,3,4], 'centroids')
270        domain.set_quantity('ymomentum', [1,2,3,4], 'centroids')
271                                         
272
273        #Assign some values to update vectors
274        #Set explicit_update
275
276        for name in domain.conserved_quantities:
277            domain.quantities[name].explicit_update = array([4.,3.,2.,1.])
278            domain.quantities[name].semi_implicit_update = array([1.,1.,1.,1.])
279           
280
281        #Update with given timestep (assuming no other forcing terms)
282        domain.timestep = 0.1
283        domain.update_conserved_quantities()
284
285        sem = array([1.,1.,1.,1.])/array([1, 2, 3, 4])
286        denom = ones(4, Float)-domain.timestep*sem
287
288        x = array([1, 2, 3, 4]) + array( [.4,.3,.2,.1] )
289        x /= denom
290
291        for name in domain.conserved_quantities:
292            assert allclose(domain.quantities[name].centroid_values, x)   
293
294
295    def test_set_region(self):
296        """Set quantities for sub region
297        """
298       
299        a = [0.0, 0.0]
300        b = [0.0, 2.0]
301        c = [2.0,0.0]
302        d = [0.0, 4.0]
303        e = [2.0, 2.0]
304        f = [4.0,0.0]
305
306        points = [a, b, c, d, e, f]
307        #bac, bce, ecf, dbe
308        vertices = [ [1,0,2], [1,2,4], [4,2,5], [3,1,4] ]
309        boundary = { (0, 0): 'Third',
310                     (0, 2): 'First',
311                     (2, 0): 'Second',
312                     (2, 1): 'Second',
313                     (3, 1): 'Second',
314                     (3, 2): 'Third'}             
315
316        domain = Domain(points, vertices, boundary,
317                        conserved_quantities =\
318                        ['level', 'xmomentum', 'ymomentum'])               
319        domain.check_integrity()
320
321        domain.set_quantity('level', [[1,2,3], [5,5,5],
322                                      [0,0,9], [-6, 3, 3]])
323
324        assert allclose( domain.quantities['level'].centroid_values,
325                         [2,5,3,0] )
326                         
327        domain.set_quantity('xmomentum', [[1,1,1], [2,2,2],
328                                          [3,3,3], [4, 4, 4]])
329
330        domain.set_quantity('ymomentum', [[10,10,10], [20,20,20],
331                                          [30,30,30], [40, 40, 40]])       
332
333
334        domain.distribute_to_vertices_and_edges()
335
336        #First order extrapolation
337        assert allclose( domain.quantities['level'].vertex_values,
338                         [[ 2.,  2.,  2.],
339                          [ 5.,  5.,  5.],
340                          [ 3.,  3.,  3.],
341                          [ 0.,  0.,  0.]])
342
343        domain.build_tagged_elements_dictionary({'mound':[0,1]})
344        domain.set_region([add_to_verts])
345       
346        self.failUnless(domain.test == "Mound",
347                        'set region failed')
348       
349
350
351    def test_region_tags(self):
352        """
353        get values based on triangle lists.
354        """
355        from mesh_factory import rectangular
356        from shallow_water import Domain
357        from Numeric import zeros, Float
358       
359        #Create basic mesh
360        points, vertices, boundary = rectangular(1, 3)
361
362        #Create shallow water domain
363        domain = Domain(points, vertices, boundary)
364        domain.build_tagged_elements_dictionary({'bottom':[0,1],
365                                                 'top':[4,5],
366                                                 'all':[0,1,2,3,4,5]})
367
368       
369        #Set friction
370        manning = 0.07
371        domain.set_quantity('friction', manning)
372
373        domain.set_region([set_bottom_friction, set_top_friction])
374        #print domain.quantities['friction'].get_values()
375        assert allclose(domain.quantities['friction'].get_values(), [[ 0.09,  0.09,  0.09],
376[ 0.09,  0.09,  0.09],
377[ 0.07,  0.07,  0.07],
378[ 0.07,  0.07,  0.07],
379[ 1.0,  1.0,  1.0],
380[ 1.0,  1.0,  1.0]])
381       
382        domain.set_region([set_all_friction])
383        #print domain.quantities['friction'].get_values()
384        assert allclose(domain.quantities['friction'].get_values(),
385                        [[ 10.09, 10.09, 10.09],
386                         [ 10.09, 10.09, 10.09],
387                         [ 10.07, 10.07, 10.07],
388                         [ 10.07, 10.07, 10.07],
389                         [ 11.0,  11.0,  11.0],
390                         [ 11.0,  11.0,  11.0]])
391#-------------------------------------------------------------
392if __name__ == "__main__":
393    suite = unittest.makeSuite(TestCase,'test')
394    runner = unittest.TextTestRunner()
395    runner.run(suite)
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.