一般座標格子上での等高線図作成用プロッタサブ ルーチン
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(2) 一般座標格子上での等高線図作成用プロ・ツタサブルーチン. 一般座標格子上での等高線図作成用プロッタサブルーチン 古川雅人* 1.はじめに 本センターではエンドユーザ志向の図形処理ソフトウェアとしてGRAPHMANが導入され ており,科学技術計算分野における計算結果の後処理用に多くのユーザから使用されている.し かしながら, GRAPHMANにおいてはAEモードの設定ができないため,スーパーコンピュ ータを用いた大規模数億シミュレーション結果のような大容量データを処理できない. 本ソフトウェアは大泉模数億シミュレーションを行うユーザ向けの等高線図作成用プロッタサ ブルーチンであり,図1に示すような一般座標格子上に定義された物理量を入力しその物理量の 等高線図を出力する.さらに,図2のように本プロッタサブルーチンは指定された枠(frame) 内のみで等高線を措く機能(以下 fra皿e処理機能と呼ぶ)を有する. 以下で, HCBS及びPSP対応のFORTRANで記述された本サブルーチンCONTGC (Contour Plot for旦eneralized Coordinates)の内容について説明する.. 2.手法概要 図1に示すような二次元平面上の一般座標格子(E ,守)において,各格子点のⅩ, y座標値およ び各格子点での物理量が与えられているものとする.このとき,物理量の等高線を表示するため には,図3に示すような四つの格子点で構成される四角形セル1234内での物理量分布を近似する 必要がある.大泉模数億シミュレーションにおいては一般に十分細かい格子が用いられることを 考慮して,本サブルーチンでは各四角形セルを図3のように二つの三角形セル△123および△341 に再分割し,それぞれの三角形セル内で物理量分布を線形近似することにより等高線を表示する.. 図1 ‑般座標格子. 平成3年9月25日受理 *九州大学工学部動力機械工学教室 ‑575‑. 九州大学大型計算機センター広報 Vol.24 No.6 1991.
(3) 解. 読. 図2 Frame処理付き等高線図. 1. 図3. 3.サブルーチン. 2. 三角形セルへの再分割. CONTGC. 3.1呼出し方法 CALL COMTGC(帆N.X.Y.F.L,班.,DH,NH,XG,YG,DX,SX,SY,VW, IW,LW) 3.2 パラメータ M・‑・・・入力.一般座標格子におけるf方向( i方向)の格子点総数. INTEGER叫 N 入力.一般座標格子における7方向( j方向)の格子点総数. INTEGER*4 Ⅹ‑一・人力.大きさLXNの二次元配列. 要素X(i, j)は格子点(i, j)のⅩ座標値を表す. REAL叫 Y一一入力.大きさLXNの二次元配列J 要素Y(i, j)は格子点(i, j)のy座標値を表す. REAL叫 F・‑‑・入力.大きさLXNの二次元配列. 九州大学大型計算機センター広報 Vol.24 No.6 1991. ‑576‑.
(4) 一一般座標格子上での等高線図作成用プロッタサブルーチン. h要素F(i. j)は格子点(i. j)での物理量値を表す. REAL*4 L∴・・・入力.配列Ⅹ, YおよびFの整合寸法(≧M). INTEGER*4 Hレ・・・入力. 等高線を表示する物理量値の下限. REAL叫 DH‑‑入力. 物理量の等高値の刻み. REAL叫 NH‑‑入力. 等高線の本数. INTEGER*4 XG‑‑入力. frameの中心点のⅩ座標. REAL叫 YG ‑入力. frameの中心点のy座標. REAL*4 DX‑‑入力. frame内に表示される領域のⅩ座標値の上限と下限の差. REAL叫 SX‑‑入力. frameの横幅.単位cm. REAL叫 SY ‑入力. frameの高さ.単位cm. REAL叫 VW・‑・作業頚城.大きさ7×LWの二次元配列. REAL叫 IW一 作業頚城.大きさ2×LWの二次元配列. IⅣ柑GER*4 LW‑‑入力.配列VWおよびIWの寸法. LW≧3(M‑1)(N‑1)+(M‑1)+(N‑1). IN:陀GER叫. 3.3 使用上の注意 (1)本サブルーチンではframeの中心に作図上の原点が設定されるので,図が紙面に収まるよ うに,ユーザは本サブルーチンを呼び出す前にframeの大きさSXおよびSYに基づいて 原点を設定する必要がある. ( 2 )本サブルーチンではframe処理が施され,次式で表される領域のみがframe内に表示される. XG‑DX/2≦Ⅹ≦XG+DX/2 YG‑(DX‑SY/SX)/2≦y≦YG+(DX‑SY/SX)/2 (3)本サブルーチンでは,格子が形成されている領域の境界が実線で表示される.. 4.出力例 図1に示す単独異及び図4に示すタービン翼列に対して流れの数億シミュレーションを行い, その結果を本サブルーチンにより処理して得られた等高線図の出力例を紹介する. 単独異まわりの流れシミュレーションに用いた格子は国1のようにC形のトポロジーをもつ一 般座標格子である.図2に本サブルーチンを用いて作成された等マッハ放線図を示す. 異列流れのシミュレーションに用いた格子を図5に示す.この一般座標格子は図1と同じC形 のトポロジーをもつが,図4に示す頚城境界(Zonal boundary)上で格子の不連続性を許容する 複合格子となっている.図6は本サブルーチンを用いて作成された等密度線図である.さらに, 図7は囲6の異後緑部をズーミングしたものである.図7の等高線に不連続が認められるが,こ れは本サブルーチンの不備に起因したものではなく,図5に示したように格子線の不連続性を許 容した複合格子を用いていることによる.. 5.おわりに ここで紹介した一般座標格子用等高線図作成サブルーチンG ONTGCでは,格子線で構成さ れる四角形セルを二つの三角形セルに再分割し,各三角形セル内で物理量を線形近似することに ‑577‑. 九州大学大型計算機センター広報 Vol.24 No.6 1991.
(5) 解. 説. より等高線を作図するという至って筒単な手法を用いているが,本サブルーチンはframe処理機 能を有するので,紙面から図がはみ出すことなく等高線図のズーミング操作を容易に行える特徴 をもつ. 本サブルーチンをご使用になり,不倫な点やお気づきの点があれば,是非お知らせ願いたい.. 図4 翼列流れの計算領域. 図5 九州大学大型計算機センター広報 Vol.24 No.6 1991. C形一般座標格子 ‑578‑.
(6) 一般座標格子上での等高線図作成用プロ・・/タサブルーチン. 図6 冥列流れの等密度線図. 図7 異後縁部の等密度線図(図6のズーミング). ‑579‑. 九州大学大型計算機センター広報 Vol.24 No.6 1991.
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