Come calcolo la differenza numerica tra due campi memorizzati in due diversi file VTK con la stessa struttura?

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Supponiamo che io abbia due file VTK, entrambi in formato griglia strutturato. Le griglie strutturate sono le stesse (hanno lo stesso elenco di punti, nello stesso ordine) e c'è un campo, chiamalo "Phi", in ogni file VTK. Voglio creare un terzo file VTK, sempre con la stessa griglia strutturata, e tracciare un campo che è la differenza tra Phi nel primo file VTK e Phi nel secondo file VTK.

So come farlo manualmente; Posso analizzare il testo non elaborato nei due file VTK, copiare i dati in array, sottrarre un array dall'altro e quindi scaricare i dati nel formato corretto in un nuovo file. Esiste un modo migliore per calcolare questa differenza ed esportarla in VTK? Una soluzione in Python o in software di visualizzazione come VisIt o Paraview sarebbe preferibile all'uso di un linguaggio compilato come C ++.

Lo scopo di calcolare questa differenza è di confrontare diversi metodi numerici per il calcolo della soluzione di un PDE; dal momento che sto usando lo stesso software per generare le soluzioni, posso garantire che tutti i dati tranne il campo Phi saranno gli stessi in ogni file che genererò.

visualization vtk

— Geoff Oxberry
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Ho pubblicato questa domanda perché mi ci è voluto circa un giorno e mezzo per capire la risposta; se non l'avessi trovata ieri, avrei comunque posto questa domanda qui. Sono interessato a vedere se ci sono altri modi rapidi per svolgere lo stesso compito.

— Geoff Oxberry,

Quando dici "analizza il testo non elaborato" intendi letteralmente andare nel file o usare un parser Python?

— SAAD

All'epoca intendevo scrivere a mano un parser Python.

— Geoff Oxberry,

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Il modo più semplice che ho trovato per sottrarre due campi da diversi file VTK con la stessa griglia strutturata è utilizzare un filtro programmabile in Paraview, che consente di manipolare i dati utilizzando gli script Python.

Nella finestra di dialogo del filtro programmabile, è possibile sottrarre i due array e scrivere sull'output con il codice:

   phi_0 = inputs[0].CellData['Phi']
   phi_1 = inputs[1].CellData['Phi']
   output.CellData.append(phi_1 - phi_0, 'difference')

In questo caso, il campo Phi sembra essere un dato di cella. Se il campo contiene dati puntuali, sostituiscilo CellDataovunque con lo script PointData. Vedere http://public.kitware.com/pipermail/paraview/2010-April/016667.html per ulteriori dettagli.

— Geoff Oxberry
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Non è mai troppo ricordare che per avere due ingressi (ingressi [0] e ingressi [1]), è necessario evidenziare entrambi i set di dati prima di selezionare il Filtro programmabile (questo è citato come il collegamento indicato).

— Toliveira,

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In ParaView è presente il filtro Aggiungi attributi che può essere utilizzato per questo. Richiede che lo stesso numero di punti nel set di dati per aggiungere correttamente i dati dei punti e lo stesso numero di celle nel set di dati per aggiungere correttamente i dati delle celle. Avrà problemi anche se con array con lo stesso nome (cioè Phi nel tuo esempio). Tuttavia, è possibile copiare facilmente tale array con il filtro Calcolatrice prima di utilizzare il filtro Aggiungi attributi. Quindi è possibile utilizzare un altro filtro Calcolatrice per eseguire la sottrazione. Questo è probabilmente meno efficiente rispetto all'utilizzo del filtro programmabile Python di ParaView. Oltre a ciò, puoi usare l'eseguibile vtkpython per farlo manualmente poiché avresti accesso diretto sia alle griglie che ai loro attributi.

— andybauer
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Non ho un approccio particolarmente valido, ma copierei il campo "phi" da un file VTK all'altro e lo chiamerei "phiprime" o qualcosa del genere. In Paraview e Visita, hai la possibilità di definire nuovi campi con una formula che utilizza i valori di altri campi. È quindi possibile definire un campo "errore" come "errore = phi-phiprime" nell'editor di campo e tracciare questo campo "errore" come una superficie, un diagramma di contorno o qualsiasi cosa ti interessi.

Il passaggio della copia del blocco di dati da un file all'altro è chiaramente imbarazzante, ma è il migliore che posso inventare.

— Wolfgang Bangerth
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Ho capito che questo è un po 'più vecchio, ma ho pensato che potresti essere interessato alla soluzione VisIt:

Puoi farlo in VisIt con qualcosa chiamato Espressione di campo a maglie incrociate basata su connessione. Questo è un boccone, ma fondamentalmente è un meccanismo per mappare i campi tra i database (nel tuo caso i file VTK).

"Connettività basata" (conn_cmfe) viene utilizzato quando la topologia è la stessa tra i file, come nel tuo caso.

Esiste anche un "Position based" (pos_cmfe) che campiona tra mesh con topologie diverse.

Nel tuo caso, apri il primo file e usa la finestra Espressioni per definire un'espressione (MyPhi_Diff):

Phi - conn_cmfe(<file2.vtk:Phi>, mesh)

Quindi puoi tracciare "MyPhi_Diff" con un diagramma Pseudocolor.

C'è anche una procedura guidata che puoi usare per aiutare a definire l'espressione

(Menu Opzioni -> "Confronti livello dati")

Ecco qualche informazione in più:

http://visitusers.org/index.php?title=Cmfe

— Cyrus
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