dirac_operator_source_problem.h

#ifndef HLDO_SPHERE_OPERATORS_DIRAC_OPERATOR_SOURCE_PROBLEM_H
#define HLDO_SPHERE_OPERATORS_DIRAC_OPERATOR_SOURCE_PROBLEM_H
 
#include <dirac_operator.h>
#include <lf/assemble/assembler.h>
#include <lf/assemble/coomatrix.h>
#include <lf/assemble/dofhandler.h>
#include <lf/mesh/entity.h>
#include <lf/mesh/hybrid2d/mesh.h>
#include <lf/mesh/hybrid2d/mesh_factory.h>
#include <lf/mesh/mesh_interface.h>
#include <lf/quad/quad.h>
#include <load_vector_provider.h>
#include <mass_matrix_provider.h>
#include <sphere_triag_mesh_builder.h>
#include <whitney_one_curl_curl_matrix_provider.h>
#include <whitney_one_grad_matrix_provider.h>
#include <whitney_one_mass_matrix_provider.h>
#include <whitney_two_mass_matrix_provider.h>
 
#include <Eigen/Dense>
#include <cmath>
#include <complex>
#include <iomanip>
#include <iostream>
 
namespace projects::hldo_sphere {
 
namespace operators {
 
using complex = std::complex<double>;
 
class DiracOperatorSourceProblem {
 public:
  DiracOperatorSourceProblem();
 
  void Compute();
 
  void Solve();
 
  void SetMesh(std::shared_ptr<const lf::mesh::Mesh> mesh_p);
 
  void SetLoadFunctions(
      std::function<complex(const Eigen::Matrix<double, 3, 1> &)> f0,
      std::function<
          Eigen::Matrix<complex, 3, 1>(const Eigen::Matrix<double, 3, 1> &)>
          f1,
      std::function<complex(const Eigen::Matrix<double, 3, 1> &)> f2) {
    f0_ = f0;
    f1_ = f1;
    f2_ = f2;
  }
 
  void SetK(double k) { k_ = std::complex<double>(k, 0); }
 
  Eigen::Matrix<complex, Eigen::Dynamic, 1> GetLoadVector() { return phi_; }
 
  lf::assemble::COOMatrix<complex> GetGalerkinMatrix() { return coo_matrix_; }
 
  Eigen::Matrix<double, Eigen::Dynamic, 1> GetMu(int index);
 
 private:
  std::shared_ptr<const lf::mesh::Mesh> mesh_p_;
  std::function<complex(const Eigen::Matrix<double, 3, 1> &)> f0_;
  std::function<Eigen::Matrix<complex, 3, 1>(
      const Eigen::Matrix<double, 3, 1> &)>
      f1_;
  std::function<complex(const Eigen::Matrix<double, 3, 1> &)> f2_;
  lf::assemble::COOMatrix<complex> coo_matrix_;
  Eigen::Matrix<complex, Eigen::Dynamic, 1> phi_;
  Eigen::Matrix<complex, Eigen::Dynamic, 1> mu_;
  complex k_;
};
 
}  // namespace operators
 
}  // namespace projects::hldo_sphere
 
#endif  // HLDO_SPHERE_OPERATORS_DIRAC_OPERATOR_SOURCE_PROBLEM_H