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REFAC: for series of function "grt_get_layer_Dxx", use struct GRT_MODEL1D to pass the args #232

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REFAC: for series of function "grt_get_layer_Dxx", use struct GRT_MODEL1D to pass the args #232

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82 changes: 28 additions & 54 deletions pygrt/C_extension/include/grt/dynamic/layer.h
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Expand Up @@ -144,86 +144,60 @@ void grt_delay_GRT_matrix(const GRT_MODEL1D *mod1d, const size_t iy, RT_MATRIX *
* 计算该层的连接 P-SV 应力位移矢量与垂直波函数的D矩阵(或其逆矩阵)，
* 见公式(5.2.19-20)
*
* @param[in] xa P波归一化垂直波数 \f$ \sqrt{1 - (k_a/k)^2} \f$
* @param[in] xb S波归一化垂直波数 \f$ \sqrt{1 - (k_b/k)^2} \f$
* @param[in] kbkb S波水平波数的平方 \f$ k_b^2=(\frac{\omega}{V_b})^2 \f$
* @param[in] mu 剪切模量
* @param[in] omega 角频率
* @param[in] rho 密度
* @param[in] k 波数
* @param[out] D D矩阵(或其逆矩阵)
* @param[in] mod1d 模型结构体指针
* @param[in] iy 层位索引
* @param[in] inverse 是否生成逆矩阵
* @param[in] liquid_invtype 对于液体层，矩阵会有很多零，至少第二列、第四列和第四行均为零；
* 剩余部分根据所选类型进行讨论：
* [1] 其余6项保留， \f$ 2\mu\Omega \f$ 退化为 \f$ - \rho \omega^2 \f$ ;
* [2] 在 [1] 基础上第一行也置零，这用于满足液体层的边界条件；
* 对应逆矩阵使用伪逆。
* @param[out] D D矩阵(或其逆矩阵)
*
*/
void grt_get_layer_D(
cplx_t xa, cplx_t xb, cplx_t kbkb, cplx_t mu,
cplx_t omega, real_t rho, real_t k, cplx_t D[4][4], bool inverse, int liquid_invtype);
void grt_get_layer_D(const GRT_MODEL1D *mod1d, const size_t iy, bool inverse, int liquid_invtype, cplx_t D[4][4]);

/** 子矩阵 D11，函数参数见 get_layer_D 函数 */
void grt_get_layer_D11(
cplx_t xa, cplx_t xb, real_t k, cplx_t D[2][2]);
void grt_get_layer_D11(const GRT_MODEL1D *mod1d, const size_t iy, cplx_t D[2][2]);

/** 子矩阵 D12，函数参数见 get_layer_D 函数 */
void grt_get_layer_D12(
cplx_t xa, cplx_t xb, real_t k, cplx_t D[2][2]);
void grt_get_layer_D12(const GRT_MODEL1D *mod1d, const size_t iy, cplx_t D[2][2]);

/** 子矩阵 D21，函数参数见 get_layer_D 函数 */
void grt_get_layer_D21(
cplx_t xa, cplx_t xb, cplx_t kbkb, cplx_t mu,
cplx_t omega, real_t rho, real_t k, cplx_t D[2][2]);
void grt_get_layer_D21(const GRT_MODEL1D *mod1d, const size_t iy, cplx_t D[2][2]);

/** 子矩阵 D22，函数参数见 get_layer_D 函数 */
void grt_get_layer_D22(
cplx_t xa, cplx_t xb, cplx_t kbkb, cplx_t mu,
cplx_t omega, real_t rho, real_t k, cplx_t D[2][2]);
void grt_get_layer_D22(const GRT_MODEL1D *mod1d, const size_t iy, cplx_t D[2][2]);

/** 子矩阵 D11_uiz，后缀uiz表示连接位移对z的偏导和垂直波函数，函数参数见 get_layer_D 函数 */
void grt_get_layer_D11_uiz(
cplx_t xa, cplx_t xb, real_t k, cplx_t D[2][2]);
void grt_get_layer_D11_uiz(const GRT_MODEL1D *mod1d, const size_t iy, cplx_t D[2][2]);

/** 子矩阵 D12_uiz，函数参数见 get_layer_D 函数 */
void grt_get_layer_D12_uiz(
cplx_t xa, cplx_t xb, real_t k, cplx_t D[2][2]);
void grt_get_layer_D12_uiz(const GRT_MODEL1D *mod1d, const size_t iy, cplx_t D[2][2]);


/**
* 计算该层的连接 SH 应力位移矢量与垂直波函数的 T 矩阵(或其逆矩阵)，
* 见公式(5.2.21-22)
*
* @param[in] xb S波归一化垂直波数 \f$ \sqrt{1 - (k_b/k)^2} \f$
* @param[in] mu 剪切模量
* @param[in] omega 角频率
* @param[in] k 波数
* @param[out] T T矩阵(或其逆矩阵)
* @param[in] mod1d 模型结构体指针
* @param[in] iy 层位索引
* @param[in] inverse 是否生成逆矩阵
* @param[out] T T矩阵(或其逆矩阵)
*
*/
void grt_get_layer_T(
cplx_t xb, cplx_t mu,
cplx_t omega, real_t k, cplx_t T[2][2], bool inverse);

/** 计算 P-SV 型垂直波函数的时间延迟矩阵，公式(5.2.27) */
void grt_get_layer_E_Rayl(cplx_t xa1, cplx_t xb1, real_t thk, real_t k, cplx_t E[4][4], bool inverse);

/** 计算 SH 型垂直波函数的时间延迟矩阵，公式(5.2.28) */
void grt_get_layer_E_Love(cplx_t xb1, real_t thk, real_t k, cplx_t E[2][2], bool inverse);



/**
* 【未维护，未使用，仅用于内部代码测试】
* 和 calc_RT_PSV(SH) 函数解决相同问题，但没有使用显式推导的公式，而是直接做矩阵运算，
* 函数接口也类似
*/
void grt_RT_matrix_from_4x4(
cplx_t xa1, cplx_t xb1, cplx_t kbkb1, cplx_t mu1, real_t rho1,
cplx_t xa2, cplx_t xb2, cplx_t kbkb2, cplx_t mu2, real_t rho2,
cplx_t omega, real_t thk,
real_t k,
cplx_t RD[2][2], cplx_t *RDL, cplx_t RU[2][2], cplx_t *RUL,
cplx_t TD[2][2], cplx_t *TDL, cplx_t TU[2][2], cplx_t *TUL, int *stats);
void grt_get_layer_T(const GRT_MODEL1D *mod1d, const size_t iy, bool inverse, cplx_t T[2][2]);


// /**
// * 【未维护，未使用，仅用于内部代码测试】
// * 和 calc_RT_PSV(SH) 函数解决相同问题，但没有使用显式推导的公式，而是直接做矩阵运算，
// * 函数接口也类似
// */
// void grt_RT_matrix_from_4x4(
// cplx_t xa1, cplx_t xb1, cplx_t kbkb1, cplx_t mu1, real_t rho1,
// cplx_t xa2, cplx_t xb2, cplx_t kbkb2, cplx_t mu2, real_t rho2,
// cplx_t omega, real_t thk,
// real_t k,
// cplx_t RD[2][2], cplx_t *RDL, cplx_t RU[2][2], cplx_t *RUL,
// cplx_t TD[2][2], cplx_t *TDL, cplx_t TU[2][2], cplx_t *TUL, int *stats);
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