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VVIEW2D

Aus BAWiki

Basisinformationen

Programm-Name

VVIEW2D

Version

Juli 2012

Beschreibung

Juli 2012

Stichworte

Graphik-Postprozessor
Finite Elemente Verfahren
Finite Differenzen Verfahren
Darstellung von Berechnungsergebnissen
Vertikalschnitte entlang von Profilen
Universelles Direktzugriffsdatenformat für 2D-/3D-Daten
Isofarbflächen
Isolinien
Vektorpfeile
kreisförmige Durchströmungsvektoren
Schraffuren
CFD-Visualisierung für Küstengewässer und Ästuarien
zeitvariable (morpho-) dynamische Topographie

Kurzbeschreibung

Das Programm VVIEW2D dient der maßstäblichen graphischen Darstellung von Vertikalschnitten skalarer und/oder vektorieller Berechnungs- und Analyseergebnisse verschiedener Anwendungsprogramme aus dem Gebiet der CFD für Ästuare und Küstengewässer. Es kann entweder ein einzelner Datensatz oder die Überlagerung eines skalaren und eines vektoriellen Datensatzes in unterschiedlicher Weise graphisch visualisiert werden. Desweiteren können verschiedene Zusatzinformationen (z.B. Firmenlogo, etc.) in das Bild eingeblendet werden. Die Vertikalschnitte liegen senkrecht über beliebig verlaufenden Längs- und/oder Querprofilen, die durch Polygonzüge definiert werden.

Die Leistungsfähigkeit der derzeit implementierten Darstellungsmethoden kann anhand verschiedener Beispiele für eine Strömungssituation eingesehen werden:

Der Aufbau und das Aussehen der graphischen Darstellung der Berechnungs- und Analyseergebnisse kann in unterschiedlicher Weise durch diverse Schalter (siehe Schalter des Programmes VVIEW2D) von dem Programmanwender interaktiv beeinflußt werden.

Das Darstellen der räumlichen Veränderlichkeit einer vektoriellen Größe in einem Vertikalschnitt kann derzeit auf verschiedene Arten erfolgen:

  1. Darstellung des Gesamtbetrages der vektoriellen Größe als hinterlegte Isofarbflächengraphik (oder Schraffur) mit Möglichkeiten zur Überlagerung von
    1. Vektorpfeilen konstanter Länge zur Darstellung der Richtung der in die Schnittebene projizierten Vektoren, sowie alternativ von
    2. kreisförmigen Durchstromvektoren mit konstantem Durchmesser der orthogonal zur Schnittebene stehenden Komponente des Gesamtvektors; hieraus kann u.a. die Durchströmungsrichtung der vertikalen Schnittebene abgelesen werden.
  2. Darstellung des Betrages der projizierten Orthogonal- / Parallelkomponente der vektoriellen Größe als hinterlegte Isofarbflächengraphik mit Möglichkeiten zur Überlagerung von Vektorpfeilen und kreisförmigen Durchströmungsvektoren wie zuvor.
  3. Darstellung des Betrages des (Gesamt-) Vektors, des Betrages der Orthogonal- oder des Betrages der Parallelkomponente, ohne Überlagerung mit Vektorpfeilen zur Kennzeichnung der Strömungsrichtung.
  4. Darstellung der parallel zum Vertikalschnitt verlaufenden Vektorkomponente durch einen Vektorpfeil, welcher proportional zum Betrag der Parallelkomponente ist (Vorsicht! Die Vertikalkomponente des Vektors kann dabei stark überhöht dargestellt sein). Der Vektorpfeil wird mit einer dem Betrag der Komponente entsprechenden Farbe ausgefüllt.
  5. Darstellung der orthogonal zum Vertikalschnitt verlaufenden Vektorkomponente durch einen kreisförmigen Durchströmungsvektor, dessen Durchmesser proportional zum Betrag der Orthogonalkomponente ist. Die kreisförmige Fläche wird mit einer dem Betrag der Komponente entsprechenden Farbe ausgefüllt. Die Durchströmungsrichtung der Fläche wird entweder durch einen mittig angeordneten Kreis (Strömung weist auf den Beobachter) oder mit Hilfe sich kreuzender Durchmesserlinien (Strömung weist vom Beobachter fort) wiedergegeben.

Die mit dem Programm VVIEW2D darstellbaren Ergebnisse müssen in dem universellen Direktzugriffsdatenformat für 2D-/3D-Daten vorliegen. In einem Programmlauf können die Ergebnisse mehrerer Untersuchungsszenarios gleichzeitig bearbeitet werden.

Über die eigentliche graphische Darstellung der Berechnungs- und Analyseergebnisse hinaus kann das Bild nach seiner automatischen Erstellung mit Hilfe eines in VVIEW2D integrierten Editors interaktiv verändert werden (Löschen, Verschieben, Vergrößerung, Verkleinerung, Hinzufügen, ... von Bildteilen).

Eingabe-Dateien

  1. allgemeine Eingabedaten (Datei des Typs vview2d.dat)
  2. Grundfarben (Dateityp colors.dat)
  3. alle anderen erforderlichen Eingabedateien werden in der vorgenannten Eingabesteuerdatei beschrieben.

Desweiteren werden von dem Programm VVIEW2D folgende Standard-Konfigurationsdateien aus dem Verzeichnis $PROGHOME/cfg/ benötigt:

  • GKS-Parameter: gkssystem.rechnername.dat
  • Bezeichnung physikalischer Größen und Einheiten: phydef.cfg.de/en.dat, phydef.cfg.rest.dat, phydef.cfg.si.dat, phydef-cf.cfg.dat
  • Definition von Schraffuren: hatch.cfg.dat
  • Fraktionsnamen (DE/EN): fracdef.cfg.dat

Ausgabe-Dateien

  1. die Ergebnisdateien werden in der vorgenannten Eingabesteuerdatei vview2d.dat beschrieben.
  2. Druckerdatei mit Informationen zum Programmablauf (Datei des Typs vview2d.master.sdr).
  3. (optional) Datei mit Testausgaben (Datei des Typs vview2d.trc).

Methode

Die in den universellen Direktzugriffsdateien abgelegten Daten sind über einem aus Segmenten aufgebauten Profilgitternetz definiert. Über jedem Profildatenpunkt kann eine beliebige Anzahl von Datenpunkten in Schichten liegen, die nicht notwendigerweise alle dieselbe Dicke aufweisen müssen. Nach Auswahl eines bestimmten Profiles und Datensatzes durch den Benutzer werden in einem ersten Schritt zunächst alle Profil- und Datenpunkte ermittelt und daraus auf automatischem Wege ein aus Dreiecken aufgebautes Gitternetz (Vertikalgitternetz) zusammen mit weiteren Hilfsinformationen generiert. In einem zweiten Schritt werden die darzustellenden Daten auf die Knotenpunkte des Vertikalgitternetzes umgerechnet, wobei die Art der Projektion (Parallelkomponente oder Orthogonalkomponente) berücksichtigt wird. Danach werden eventuell noch Isolinien, Vektorpfeile oder kreisförmige Durchströmungsvektoren etc., in jedem Fall aber Himmel und Hölle hinzugefügt. Die Gesamtmenge der Informationen bildet die darzustellende Szene. Schließlich werden in dem Darstellungsschritt alle Szenenelemente in einer von der Darstellungsart abhängigen Form in ihre jeweiligen graphischen Repräsentationen umgesetzt (siehe hierzu auch die oben angegebenen Beispiele.)

Vorlauf-Programme

ADCP2PROFILE, DIDAMERGE, FRQWF, LZKMF, LZKSF, LZKVF, LZKWF, TELEMAC-2D, TDKLF, TDKSF, TDKVF, TDKWF, TIMESHIFT, TRIM-2D, TRIM-3D, UNTRIM, UNTRIM2, UNTRIM2007, VTDK, XTRLQ2

Nachlauf-Programme

EDITOR

Weitere Informationen

Programmiersprache

Fortran90

zusätzliche Software

GKS (GTS-Gral)

Originalversion

G. Lang

Programmpflege

J. Jürges, G. Lang

Dokumentation/Literatur

Ion A. Angell und Gareth H. Griffith, 1989: Praktische Einführung in die Computer-Graphik mit zahlreichen Programmbeispielen, Hanser Verlag, 360 Seiten.

Musterdateien finden sich in $PROGHOME/examples/Vview2d/


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