CFD（流体解析）可視化ポストプロセッサ FieldView
FieldView 13.1 の新機能 |
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FieldView 13.1の起動には、新しいライセンスパスワードが必要です。保守契約締結中のユーザ様は、新しいFieldView 13.1のライセンスパスワードをe-mailでご契約担当者様宛てにご案内いたします。 |
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図１． F16戦闘機空力解析事例 |
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ここでは、FieldView 13.1 で新しく追加された機能をご紹介致します。FieldViewの全機能に関する情報はFieldView Reference ManualおよびUser’s Guideをご覧ください。
FieldView 13.1 新機能詳細
OpenFOAM Direct Reader
本バージョンで新たに対応したOpenFOAMダイレクトリーダは、以下の内容に対応しております。
- 結合ファイル、分散ファイルの両方に対応
- 可視化作業を行うために、分割(結合)を再定義する必要性はなし
- アスキー(ASCII)、バイナリ(Binary)、またはgzip圧縮されたいずれのフォーマットにも対応
- 読み込み時にフォーマット自動認識
- 多面体セルでのハンドリング テトラ化の処理は行われておりません
- 任意断面(Cutting Plane) の表示において、穴抜けや流線演算も全領域で計算可能
- ムービングメッシュ対応
- FieldViewでサポートされている流線描画時の補間計算など対応済み
- Restartファイル、FVX、バッチ実行にも対応
図2. バイク空力解析事例
(OpenFOAM チュートリアルケース)
Partition merging for PFPR (Partitioned File Parallel Reader)
FieldView Paralleにおいて、並列計算により生成される領域毎のGrid/Resultファイルを結合することなく読み込み可能です。 機能拡張された分散ファイル並列読み込み(PFPR)は、１並列プロセスに対し、複数のファイルの処理が可能になりました。
- FV13.0 まで ： FV並列数 = 分散ファイル数
- FV13.1 から ： FV並列数 ＜ 分散ファイル数
このことにより、これまで上限64分散ファイルまでしか読み込めなかったものが、数百を超える分散ファイルの可視化も可能にします。 本機能は、本バージョンで新たに対応したOpenFOAM Direct Readerでも利用可能です。
図3. 分散ファイル並列多重処理イメージ
FLOW3D Direct Reader
FLOW3D Direct Readerにおいて、Animation形式およびRstarat形式の両形式について、数値結果の内部処理方法の改善が行われ、読み込み時間の短縮や使用メモリ量の低減が図られました。
Transient Dataの性能向上
前バージョンFielｄView 13にて強化されたXDBデータセットを用いるデータ管理運用方法(XDB Workflow)は、必要なデータを抽出し、ボリュームデータの時と比較し、10倍～40倍程度のファイルサイズが圧縮される傾向にあり、ファイルの読み込みは格段に早くなります。
このXDBデータセットを利用することで、結果処理の時間とファイルリソースを大幅にカットし、早くて扱いやすく、また精度の高い数値解を得ることができます。
このXDBファイルを使用した運用において、各非定常のXDBファイルで、異なる時刻歴を保持しているXDBを同時にFieldViewへ読み込んだ際、データセット間を跨いで、連続した時刻歴として処理することが可能です。
このXDBを利用するメリットは、非定常計算結果の場合でも、XDBファイルは1ファイルとなり、非定常Sweep処理では、通常と比べ1timestepあたり、4倍から7倍の時間短縮が可能です。この方法は、図4のような3つのデータセットにまたがる非定常スイープ時のデータセット表示On/Offの切り替えは、Transient Dataコントロールパネルにボタンが追加されております。この設定により、非定常データにおけるアニメーション作成を容易にします。
非定常データをSweepさせ、2D Plotを表示させた際、縦軸の数値と目盛り線が自動的に変更し、移動しないようになりました。
図4. 分散XDB(非定常)データの連続再生イメージ
数値取得演算の高速化
FieldView内における数値取得処理は、メモリ使用量(コスト)に反して、性能効果とのバランスにて設計されております。本バージョンアップにおいて、ご利用頂いておりますマシン(クライアント端末)に搭載されておりますメモリ(RAM)量に合わせ、自動的により高い性能を得られるよう機能向上しております。
Point Probe、Dataset Sampling、Streamline & Streakline演算、XDB Datasetの書き出しなど様々な演算において、劇的な効果が確認できます。より一層FieldViewをご利用頂いているマシン環境において、性能を向上させる2つの環境変数が用意されております。１つは、性能を直接コントロールします。もう１つは、メモリ使用量を抑える役割をする変数です。
図5. 1億セルでのXDB出力時のメモリパフォーマンスケーススタディ
<ケーススタディ> 1億セルのXDBファイル出力例。 使用マシンのメモリ搭載量： 32GB
環境変数(FV_PROBE_PERFORMANCE)レベル 5において、30万点/秒の数値取得において、約200倍のPoint Probe処理高速化のために、3.5倍のメモリコストで、1.5倍の読み込み時間高速化をFieldView 13と比べて得ることが可能です。
Remoteシステム上でのFieldView起動対応
FieldView 13より、高性能なグラフィック機能が搭載し、ロバスト性能が要求されて、GLコンテキストとX転送による画面描画は、必要なくなりました。
しかしながら、FieldView 12.3以前でサポートされていた ‘-x’ コマンドに相当する機能を本バージョンより、サポートしました。
リモートシステム上で起動したFieldViewの画面をご利用中のデスクトップ(クライアント)端末の画面に表示し、使用することが可能です。このリモート上での実行には２つのタイプが存在します。１つは、リモートハードウェアレンダリング、もう１つは、リモートソフトウェアレンダリングになります。どちらの方法を使用する際でも、FieldViewを起動するには、Xプロトコルが必要です。特に、HP Remote Graphic Software(HP RGS)のような、画面転送アプリケーションソフトウェアを利用することで、FieldViewの実行確認ができております。
図6. リモート処理例
PDF ヘルプファイルのアプリケーション選択
FieldView のヘルプファイルは、PDFにて構成されております。
Windows環境においては、Adobe® Acrobat®で開くのが一般的であり、このPDF Viewerを利用されることを前提として、構成されております。Linux環境においては、複数のPDFファイルを閲覧するアプリケーション(Adobe® Acrobat®, acroread, Evince, Kpdf, Xpdfなど)が存在します。PDFファイルを開く際、FieldViewはこれらのソフトウェアを自動的に認識し、選んで開くことが可能となります。
その他の機能改善項目
- Mac OS (Cocoaインターフェース)に完全対応し、FieldView 13で得られた新しいGUI、 高性能かつマルチスレッドに対応したグラフィック表示へと対応しました。
- FieldView操作終了時、自動的にリスタートファイル一式(Complete Restart)が保存されます。 保存先は、ユーザーのホームディレクトリです。
- ステレオ立体視機能に対応しました。
この機能を利用することで、XDBフォーマットの読み込みや、マルチスレッド処理が組み込まれているため、流線アニメーションを行いながらのビュー操作、そしてSweepキャッシュ機能により、これらのアニメーション処理をインタラクティブに実行できるため、FieldViewの性能を最大限発揮できます。 - マゼンタ(紫色)で表示される Inf/Nan Value(無限大/Nan値)の表示が可能になりました。
- FieldView スクリプトコマンド”DUPLICATION”が新たにサポートされました。 これにより、自動的にDatasetにおける回転や鏡面コピーなどが可能になります。
図7. 新チュートリアル画像
XDBフォーマットへサンプリングした結果の画像
- Plot3Dフォーマット読み込み時、”auto-detection” ボタンが追加され、自動的に書式を認識可能になりました。FVXコマンドでも利用可能です。
- FieldView GUI上の文字サイズの変更(50%～200%)が可能です。
- 断面表示をベクトルにて表示する際、プレゼンテーションモードにおいて、FieldView 13.0とくらべ4倍の描画パフォーマンスを向上しております。同時に2次元ベクトル表示時も改善しております。 FieldView 13.0において、内部メモリの使用方法に関する不具合であり、その改善を行いました。
- XDBファイル出力方法に関するチュートリアルが追加されました。
- File Selectorメニューの際、選択された項目に合わせ自動的に拡張子でフィルタリング(.fvp : Particle Pathファイル、 .fv/.uns/.fvuns : FV-UNSファイル など)されるように変更されました。
- 2D Plot内での線の表示方法について、改善しております。よりボーダーライン周辺の色残り範囲を小さくしたり、2D Plot画面内の背景色を変更した際に自動的に再描画するような変更が行われております。
- Legend(Colorバー)表示において、縮小表示や、過去バージョンのリスタートファイル読み込み時の表示内容や配置調整が可能となりました。
旧バージョンのサポートについて
FieldView 13.1のリリースをもって、ユーザーサポート（電話およびメールによるサポート、ハード故障によるライセンス移行など）の対象バージョンは、FieldView 13シリーズ(v13, v13.1.1)、FieldView 12シリーズ(v12.01, v12.1, v12.2.1, v12.3)に移行させて頂きます。
FieldView 12.0 につきましては、ライセンス管理システムの都合上、サポート対象外となります。
旧バージョンをお使いの場合は、貴社での円滑な業務遂行のために、FieldView 13 にアップグレードされることをお勧めいたします。サポート契約が終了している場合は、FieldView 13の新規導入をご検討いただけましたら幸いです。
