Pluto Simulation Wiki の変更点

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#norelated
* pluto simulation wiki [#z4b4690f]

この wiki は [[pluto:http://plutocode.ph.unito.it]] をベースとした宇宙流体シミュレーションの解説を行います。あくまで基本的なことだけですが、どこかの誰かの役に立てば幸いです。。

注意) 2017年に作成し、2020/3/4に部分修正。今後、改良予定。

** マニュアル関係 [#r0acd73f]

1. ユーザーガイド
- (ダウンロード先) PLUTO/Doc/userguide.pdf

2. コードのマニュアル
- (on line) [[http://plutocode.ph.unito.it/Doxygen/API-Reference_Guide/index.html:http://plutocode.ph.unito.it/Doxygen/API-Reference_Guide/index.html]] を読む。
- (ダウンロード先) PLUTO/Doc/Doxygen/html/index.html

3. テスト問題のマニュアル
- (on line) [[http://plutocode.ph.unito.it/Doxygen/Test_Problems/index.html:http://plutocode.ph.unito.it/Doxygen/Test_Problems/index.html]] 
- (ダウンロード先) PLUTO/Test_Problems/Doxygen/html/index.html

4. ソースコードを Doxygen で html 化したもの
-http://www-x.phys.se.tmu.ac.jp/~syamada/pluto/pluto-html/
-- 本家のサイトはソースコードまでは html 化していないので、コードまで含めて html 化したもの。

** コード可視化 [#l509acd2]

- ビットマイスター社(https://www.bitmeister.jp)による draw.io を用いたコードの可視化の例
-- https://www.bitmeister.jp/works/archives/19
-- 背景補足資料 &ref(http://www-x.phys.se.tmu.ac.jp/~syamada/ana/sim/doc/SYamada_BHworkshop_201708_mod.pdf);
-- draw.ioで開く xml ファイル
--- draw.io で xml ファイルを開いたイメージ  &ref(http://www-x.phys.se.tmu.ac.jp/~syamada/ana/sim/doc/drawio_pluto.png,noimg);
--- xml ファイル  &ref(http://www-x.phys.se.tmu.ac.jp/~syamada/ana/sim/doc/r-phi-coordinate-rotation0724.xml);

** インストール方法 [#s72f4bbd]
1. ソースコードの取得
- pluto の web page ([[pluto:http://plutocode.ph.unito.it]]) から Download に進む。e-mail アドレスを入れるとダウンロードができる。

2. ユーザーガイドを手元に置く。

- ダウンロードしたファイルを解凍したディレクトリの中に、ユーザーガイドも含まれている。
-- PLUTO/Doc/userguide.pdf

3. pyPLUTO の install 

ファイルはダウンロードした場所の、Tools/pyPLUTO にある。その場所に移動し、

 python setup.py install 

でインストールする。


** 基本動作 [#vc605ee7]

- [[main.c>./main]] 
-- プログラムのフローを管理

- コンパイルの設定
-- $PLUTO/Config
--- Darwin.gcc.defs : mac 用のコンパイルの設定
--- Darwin.mpicc.defs : mac 用の MPI のコンパイルの設定

** 簡単な例 [#jc5e9cfa]

- ケルビン-ヘルムホルツ不安定性 (pluto の example にあるRMHD) 
-- [[PLUTO/Test_Problems/RMHD/KHのプロット方法の解説ページ>./khi]]
-- サンプル動画 &ref(http://www-x.phys.se.tmu.ac.jp/~syamada/pluto/movie/pluto_kh_01_density.gif,noimg);

- ケルビン-ヘルムホルツ不安定性 (HDで粘性入り。自作例) 
-- [[pluto によるケルビン-ヘルムホルツ不安定性のシミュレーションの例 >./hdkhi]]

- Lock exchange (HDで重力入り。自作例) 
-- [[pluto による Lock exchange のシミュレーションの例>./lock]]


- Blast wave の例
-- [[Test_Problems/HD/Blast/run01 の改良版の解説ページ>./blast]]
-- 計算結果の動画 &ref(http://www-x.phys.se.tmu.ac.jp/~syamada/ana/sim/pluto_blast_anyinit_density.gif,noimg);
-- 使い方の簡単な解説資料 &ref(http://www-x.phys.se.tmu.ac.jp/~syamada/ana/sim/doc/simulation_paln_20170618.pdf);


** 応用例 [#pbe17a54]

- [[Cyg X-1 の星風シミュレーション >./cygx-1]]
-- 参考動画 &ref(http://www-x.phys.se.tmu.ac.jp/~syamada/ana/sim/pluto_cygx1_density.gif,noimg);



* 流体シミュレーションの基礎 [#we11e6af]
** 流体計算の基礎 [#x6188dc2]
- [[https://www.amazon.co.jp/流体力学の数値計算法-藤井-孝蔵/dp/413062802X]]
-- 流体力学の数値計算法 単行本 – 1994/4 藤井 孝蔵
-- 特に６章は現在使われているMHDスキームの基礎が書かれているので役にたつ


** 流体シミュレーション [#m2b619f8]
- 

** 相対論的流体シミュレーション [#nf6371b5]

- 水田氏の解説資料
-- &ref(./upload1/Mizuta_lecture1_euc_v2.pdf); 
-- &ref(./upload1/Mizuta_lecture2_euc_v4.pdf); 
-- &ref(./upload1/Mizuta_lecture3_euc_v1.pdf); 

** 磁気流体シミュレーション [#jc88d4dc]
- [[http://www.astro.phys.s.chiba-u.ac.jp/cans/doc/riemann.html:http://www.astro.phys.s.chiba-u.ac.jp/cans/doc/riemann.html]]
-- 磁気流体力学方程式に対する近似リーマン解法 三好隆博（広島大学）、簑島敬（海洋開発研究機構）、松本洋介（千葉大学）
-- cans+のドキュメント。よく使われている「近似リーマン解放」と「高次精度化」を抑えておくと良い。

- [[http://www.icehap.chiba-u.jp/activity/SS2016/textbook.html:http://www.icehap.chiba-u.jp/activity/SS2016/textbook.html]]
-- サマースクールの資料は講義用のファイル。見ればわかるかといわれると難しい。。
-- ただ、110ページ目以降にあるフローチャートを見て、計算の順番を見れば、あとはパーツパーツで何をしているかはその前のページを見てもらえばわかる（かも）しれません。


* 描画ツール [#s9320784]

** matplotlib [#a8768ab1]
- [[http://matplotlib.org:http://matplotlib.org:]] MATLABの python 版。無料。
- 2次元の描画はこれが一番簡単
- インストール方法
-- 一番の定番 anaconda [[https://store.continuum.io/cshop/anaconda/:https://store.continuum.io/cshop/anaconda/]]

** Visit [#n646abbe]
- [[https://wci.llnl.gov/simulation/computer-codes/visit/:https://wci.llnl.gov/simulation/computer-codes/visit/]] 
- 3次元の描画ツールの定番。内部的にはVTK([[http://www.vtk.org:http://www.vtk.org]]) を使用。
- 自分で３次元データをプロットする場合には、フォーマットが細かいのでそこが難。

** mayavi [#lada96f1]
- [[http://www.turbare.net/transl/scipy-lecture-notes/packages/3d_plotting/index.html:http://www.turbare.net/transl/scipy-lecture-notes/packages/3d_plotting/index.html]] 
- 3次元の描画ツールの python ラッパー。これも内部的にはVTK([[http://www.vtk.org]]) を使用。
- numpy の 3D array で、特にヘッダー情報なしでプロットできるので、自作データのプロットは楽。


* この wiki について [#a34017c1]
- 管理者
-- 首都大学東京(==>立教大学) 山田真也