ParametrizationForm.hpp

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#pragma once
 
#include <polyfem/utils/Types.hpp>
#include <polyfem/optimization/parametrization/Parametrization.hpp>
#include <polyfem/optimization/forms/AdjointForm.hpp>
 
#include <Eigen/Core>
 
namespace polyfem
{
    class State;
}
 
namespace polyfem::solver
{
    class ParametrizationForm : public AdjointForm
    {
    public:
        ParametrizationForm(CompositeParametrization &&parametrizations) : AdjointForm({}), parametrizations_(parametrizations) {}
        virtual ~ParametrizationForm() {}
 
        virtual void init(const Eigen::VectorXd &x) final override;
        virtual bool is_step_valid(const Eigen::VectorXd &x0, const Eigen::VectorXd &x1) const final override;
        virtual double max_step_size(const Eigen::VectorXd &x0, const Eigen::VectorXd &x1) const final;
        virtual void line_search_begin(const Eigen::VectorXd &x0, const Eigen::VectorXd &x1) final override;
        virtual void line_search_end() final override;
        virtual void post_step(const polysolve::nonlinear::PostStepData &data) final override;
        virtual void solution_changed(const Eigen::VectorXd &new_x) final override;
        virtual bool is_step_collision_free(const Eigen::VectorXd &x0, const Eigen::VectorXd &x1) const final override;
 
    protected:
        virtual double value_unweighted(const Eigen::VectorXd &x) const final override;
        virtual void compute_partial_gradient(const Eigen::VectorXd &x, Eigen::VectorXd &gradv) const final override;
 
        virtual void init_with_param(const Eigen::VectorXd &x) {}
        virtual bool is_step_valid_with_param(const Eigen::VectorXd &x0, const Eigen::VectorXd &x1) const { return true; }
        virtual double max_step_size_with_param(const Eigen::VectorXd &x0, const Eigen::VectorXd &x1) const { return 1; }
        virtual void line_search_begin_with_param(const Eigen::VectorXd &x0, const Eigen::VectorXd &x1) {}
        virtual void line_search_end_with_param() {}
        virtual void post_step_with_param(const polysolve::nonlinear::PostStepData &data) {}
        virtual void solution_changed_with_param(const Eigen::VectorXd &new_x) {}
        virtual bool is_step_collision_free_with_param(const Eigen::VectorXd &x0, const Eigen::VectorXd &x1) const { return true; }
        virtual double value_unweighted_with_param(const Eigen::VectorXd &x) const { return 0; }
        virtual void compute_partial_gradient_with_param(const Eigen::VectorXd &x, Eigen::VectorXd &gradv) const = 0;
 
    private:
        CompositeParametrization parametrizations_;
 
        inline Eigen::VectorXd apply_parametrizations(const Eigen::VectorXd &x) const
        {
            return parametrizations_.eval(x);
        }
    };
} // namespace polyfem::solver