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LexADV_WOVis Ver.0.1bの概要
- 1. LexADV_WOVis Ver. 0.1bの概要 荻野正雄 名古屋大学情報基盤センター 第9回ADVENTURE定期セミナー, 2014年11月13日, 東京大学
- 3. 本セミナーにおける目標 1. LexADV_WOVisの基本的な使用方法を理解するこ とで, ADVENTURE_Solidの入出力データを可視化で きるようになる. 2. 高解像度画像の効果について学ぶことで, 必要な 情報量に適した解像度を設定できるようになる. 3. シーン定義ファイルの書き方について学ぶことで, 様々な画像を生成できるようになる.
- 4. 内容 • LexADV_WOVisについて – 概要 – フローチャート – 入出力データ – シーン定義ファイル • 可視化実験 – 超高解像度可視化 – 複数視点可視化 • 開発ロードマップ
- 5. LexADV_WOVisの概要 • 特徴 – サーフェスレンダリング, オフラインレンダリング – 描画エンジンとしてLexADV_VSCGを採用 – AdvSolidとADVENTURECluster(v1)の入出力データに対応 – C言語, MPIによるプロセス並列 – 画像重畳アルゴリズムの改善 (Ver.0.2b以降) • 履歴 – Ver.0.2b: 2014年10月10日 – Ver.0.1b: 2014年3月23日 (著作物登録 P第10349号-1)
- 7. 入出力データ • 入力データ – AdvSolid, ADVC(v1形式)の領域分割入出力ファイル モデルデータ model/advhddm_in_P.adv 静解析データ result/advhddm_out_P.adv or 動解析データ result/advhddm_timestepout_T_P.adv – 入力データ設定ファイル psrc/make_kovis_conf.shで作成可能 • 出力データ – Netpbm形式の画像ファイル – プロセス毎, または重畳して1プロセスから出力
- 9. 使用方法 • シーン定義ファイルの編集 $ vi psrc/kovis_INSIDE_draw.c • 翻訳・結合 $ make • 入力データ設定ファイルの作成 $ make_kovis_conf.sh Np Npart NT dirname > confFile Npart ... AdvSolidのプロセス並列数 NT ... 時間ステップ数, 静解析では0 dirname ... AdvSolidの入出力用ディレクトリ名 • 実行 $ mpiexec -n Np kovis confFile -h height -w width • 画像表示 $ display image.pnm
- 10. シーン定義用ファイルについて • ファイル名 – psrc/kovis_INSIDE_draw.c • 目的 – LexADV_WOVisはオフライン(オフスクリーン)描画のた め, どこからどう見たいか(シーン)を事前に定義する • 記述方法 – C言語 • 使用方法 – 描画シーンごとにkovis_INSIDE_draw.を編集し, 翻訳・結合を行う
- 11. シーン定義ファイルの例 { set_deform_mag(1.0); set_contour_plot(1); set_contour_resid(RESID_NODAL_ESTR); set_contour_component(CONTOUR_SCALAR); KOVIS_PrepareObjects(1, 1, pfield->timestepid); vscg_alloc_P7image( &im1, width, height, depth, &c ); tri_rotate_triangles( &(s_pTris[0]), &rodrigues_vector, dx, dy, dz ); tri_adjust_image( &(s_pTris[0]), width, height, zoom, 0, 0 ); tri_draw_gradated_tris( &im1, &(s_pTris[0]) ); AutoNOSim_Barrier(); sprintf(oname, "%s_%04d.pnm", KOVIS_basePPMFileName, imgId); KY_MakeImage(&im1); write_P6image( oname, &im1 ); vscg_clear_P7image( &im1, &c ); } 変形拡大倍率は1倍 コンター表示オン 節点相当応力値で色付け 物理量はスカラー量 上記設定で三角形ポリゴンを生成 VSCGで描画 ファイルに出力
- 12. 主な変数リスト 型 変数名 説明 tri3_t * s_pTris 三角形ポリゴン群 int s_nNTasks プロセス並列数 int s_nMyTaskId 自分のプロセス番号 int s_nNParts 入力データのPart数 int s_nNTimeSteps 入力データの時間ステップ数 int itimestep 現在描画している時間ステップ番号 PartMesh * pmesh 領域分割メッシュデータ PartField * pfield 領域分割結果データ PartOpts * popts 入力ファイル名 VSCG_INT width 出力画像の横ピクセル数 VSCG_INT height 出力画像の縦ピクセル数 VSCG_INT depth 出力画像の深さサイズ
- 13. WOVis定義の主な関数リスト 関数 説明 void set_deform_mag(double mag) 変形拡大倍率をmagに設定する void set_range(double max, double min) カラーバーの最大値と最小値をそれ ぞれmaxとminに指定する void set_contour_resid(int resid) コンター図で使用する物理量を指定 する void set_contour_component(int cmp) コンター図で使用する物理量の成分 を指定する void set_contour_plot(int flag) flag=0指定でコンターを表示しない, flag=1で表示する int KOVIS_PrepareObjects (int flagCrd, int flagColor, int stepId) メッシュデータから描画用の三角形 ポリゴン群を生成する flagCrd=1で三角形形状を再計算 flagColor=1で頂点色を再計算 void KY_MakeImage(P7image_t* img) 各プロセスの画像を重畳する int am_I_root_proc(void) ルートプロセスのときは返り値が1, そ れ以外では0となる
- 14. コンター表示に使う物理量の指定方法 • 物理量の指定にはpsrc/kovis.hで定義される 列挙型定数リストを用いる • 成分の指定にはpsrc/kovis.hで定義される マクロ定数を用いる typedef enum _result_id { RESID_NODAL_DISP, RESID_NODAL_REAC, RESID_NODAL_STR, RESID_NODAL_STRA, RESID_NODAL_STRA_ENERGY_DENSITY, RESID_NODAL_ESTR, ... } result_id; #define CONTOUR_SCALAR 0 #define CONTOUR_VECTOR_X 0 #define CONTOUR_VECTOR_Y 1 #define CONTOUR_VECTOR_Z 2 #define CONTOUR_VECTOR_ABS 3 #define CONTOUR_TENSOR_XX 0 #define CONTOUR_TENSOR_YY 1 #define CONTOUR_TENSOR_ZZ 2 #define CONTOUR_TENSOR_XY 3 #define CONTOUR_TENSOR_YZ 4 #define CONTOUR_TENSOR_ZX 5 物理量の列挙型定数リスト 成分のマクロ定数 節点変位 節点反力 節点応力テンソル 節点歪みテンソル
- 15. AutoNOSimとVSCGの主な関数リスト 関数 説明 void vscg_alloc_P7image (P7image_t* img, const VSCG_INT width, const VSCG_INT height, const VSCG_INT depth, const colorz_t* c) 指定解像度でメモリ領域に画像デー タ用変数を確保する. void tri_rotate_triangles (tri3_t* tris, vector3d_t *rodrigues_vector, const float dx, const float dy, const float dz) 三角形ポリゴン群をロドリゲスの公 式で回転させる void tri_adjust_image (tri3_t* tris, const VSCG_INT width, const VSCG_INT height, const float magratio, const float dx, const float dy) 三角形ポリゴン群をスクリーンに合 わせて調整する void tri_draw_gradated_tris (P7image_t* img, tri3_t* tris) 三角形ポリゴン群を頂点物理量に基 づくグラデーション＋陰影付で描画 void tri_draw_filled_tris (P7image_t* img, tri3_t* tris 三角形ポリゴン群を単色＋陰影付で 描画 void AutoNOSim_Barrier(void) 全プロセスでバリア同期をとる
- 16. (ここで一息) WOVisって何の略? • Wada-Ogino Visualization tool • 昔から作っていたもので, 初の一般公開です – 10年程前にAdvVisual利用が困難になり, OpenGL描画ソフトを自作へ – 6年程前に地球シミュレータとのデータ転送に困り, オフライン可視化, ベクトル機最適化, プロセス並列化など – 2年程前に描画エンジンのメンテが放置されているのに困り, VSCGへ 以前の描画エンジン AutoGLの開発者K氏 OVis KOVis VisES ParaKOVis ParaWOVis KOVis2 プロト版 ADV一体型 データ対応 ベクトル化 オフライン化 並列化 ADV形式, 複数 材料対応等 スカラー機向け 最適化, 断面表 示対応等 描画エンジン変更 高解像度対応
- 18. 超高解像度可視化例: 約200万自由度モデル 640 x 480 pixels1,920 x 1,080 pixels3,840 x 2,160 pixels7,680 x 4,320 pixels15,360 x 8,640 pixels
- 21. 複数視点可視化例 • 回転させてみよう ... KOVIS_PrepareObjects(1, 1, pfield->timestepid); vscg_alloc_P7image( &im1, width, height, depth, &c ); for (i = 0; i < 360; i++) { rodrigues_vector.x = M_PI/180.0*i; rodrigues_vector.y = 1.0; rodrigues_vector.z = 1.0; tri_rotate_triangles( &(s_pTris[0]), &rodrigues_vector, dx, dy, dz ); tri_adjust_image( &(s_pTris[0]), width, height, zoom, 0, 0 ); tri_draw_gradated_tris( &im1, &(s_pTris[0]) ); AutoNOSim_Barrier(); sprintf(oname, "%s_%04d.pnm", KOVIS_basePPMFileName, imgId++); KY_MakeImage(&im1); write_P6image( oname, &im1 ); } ... シーン定義ファイルの例 ポリゴンの準備は1回 forループで画面描画とファイル出力を繰り返す
- 22. 今後の開発ロードマップ • リリース計画 – Ver.0.2b: 並列画像重畳速度改善, FPS値出力 – Ver.0.3b: HDF5読込対応 (adv2h5ツールも公開) – Ver.0.4b: 材料毎の表示/非表示機能追加 – Ver.0.5b: 断面表示対応