Тема 3

Рис.3.11. Задание параметров программы

Рис.3.12 Измерение расcтояний и углов

Рис.3.13.Построение гистограмм

Рис.3.14. Редактирование наноструктуры

Анимационная программа визуализации изоповерхности для параметра порядка трехмерного сверхпроводника 2-го рода

В этой программе визуализации в качестве исходных данных используется описание анализируемого поля параметра порядка сверхпроводника 2-го рода в

формате TXT – файла (сверхпроводник моделируется с помощью уравнений Гинзбурга - Ландау). Описание структуры формата представлено на Рис.3.15.

Рис.3.15. Структура формата TXTфайла

Результатом работы этой программы является анимационное проекционное графическое изображение изоповерхности поля ( поверхность определяет положение и конфигурацию вихрей Абрикосова). Пример такого изображения показан на Рис.3.16.

Рис.3.16. Анимационное графическое изображение изоповерхности поля параметра порядка сверхпроводника 2-го рода

Программа написана на языке Maxscript, при ее работе используются компоненты комплекса 3ds Max и его функциональные

расширения плагины MDSpace, FromFile, а также компонент HyperFun и его функциональные расширения OpenFile, CloseFile, ReadSupercond. Задаваемыми параметрами в программе являются выбранное значение поля, штатные атрибуты рендеринга. При помощи этой программы решается задача анализа поля исследуемого сверхпроводника.

Программа визуализации векторного поля для параметра порядка трехмерного сверхпроводника 2-го рода

В этой программе визуализации в качестве исходных данных используется описание анализируемого векторного поля параметра порядка сверхпроводника 2-го рода в формате 3-х TXT – файлов аналогичной структуры (сверхпроводник моделируется с помощью уравнений Гинзбурга - Ландау). Описание структуры формата представлено на Рис.3.17.

Рис.3.17. Структура формата TXTфайла

Результатом работы этой программы является инерактивное проекционное графическое изображение линий тока векторного поля ( цветом моделируется модуль вектора). Пример такого изображения показан на Рис.3.18.

Рис.3.18. Графическое изображение линий тока для векторного поля параметра порядка сверхпроводника 2-го рода

Программа написана на языке С++, при ее работе используется компонент комплекса VTK. Задаваемыми параметрами в программе являются расположение начальных точек для линий тока и их количество, а также штатные атрибуты рендеринга. При помощи этой программы решается задача анализа векторного поля исследуемого сверхпроводника.

Наряду с линиями тока, в этой программе для визуализации векторного поля может быть использовано также его «стрелочная» интерпретиция (рис. 3.19).

Рис.3.19. Графическое изображение линий тока для векторного поля, а также «стрелочной» интерпретации самого поля параметра порядка сверхпроводника 2-го рода

Анимационнаая программа объемной визуализации электронной плотности нанообъектов Cl2O

В этой программе визуализации в качестве исходных данных используется описание анализируемого поля электронной плотности нанообъекта Cl2O в формате TXT – файла. Описание структуры формата представлено на Рис.3.20.

Рис.3.20. Структура формата TXT - файла

Отметим, что это описание предварительно может быть получено из описания поля электронной плотности данного нанобъекта, представленного в формате OUT – файла с помощью программы MacMolPlt [8].

Результатом работы рассматриваемой программы визуализации является анимационное проекционное графическое изображение совокупности полупрозрачных изоповерхностей поля (объемная визуализация). Пример такого изображения показан на Рис.3.21

Рис.3.21. Анимационное графическое изображение поля электронной плотности нанообъекта CL2O

Программа написана на языке MaxScript, при ее работе используются компоненты комплекса 3ds Max и его функциональные

расширения плагины MDSpace, ElectronDens. Задаваемыми параметрами в программе являются значение поля, штатные атрибуты рендеринга. При помощи этой программы решается задача анализа поля электронной плотности исследуемого нанообъекта.

Необходимо отметить, что исходные данные в рассмотренных прикладных программах визуализации в виде XYZ, HIN, OUT, MOL, TXT - файлов являются результатом работы программ компьютерного моделирования исследуемых наноструктур. Примером таких программ могут служить широко известные HyperChem, Gamess и др.[9,10], а также программы, написанные физиками НИЯУ МИФИ [11].

Разработанные прикладные программы визуализации позволяют осуществлять визуализацию результатов компьютерного моделирования при использовании программ моделирования, в которых исходно не предусмотрена визуализация (например, Gamess), либо использоваться для расширения имеющихся штатных функциональных возможностей визуализации в используемой программе моделирования (например, HyperChem).

Разработанные прикладные программы визуализации наноструктур, которые могут использоваться как на локальном компьютере, так и в сети Интернет, в настоящее время объединены в библиотеку, доступ к которой осуществляется с помощью программного каталога, располагаемого на локальном компьютере или в сети Интернет. Интерфейс каталога представлен на Рис. 3.22

Рис.3.22 Интерфейс библиотеки прикладных программ визуализации наноструктур

В дальнейшем планируется расширение как самого комплекса инструментальных программных средств научной визуализации, так и библиотеки прикладных программ визуализации, использующих этот комплекс. В отношении комплекса предполагается функциональное расширение уже существующих его компонентов, а также создание новых.

Оглавление