9.2 使用法

9.2.1 Spyderでの使用法

データ入力はWindows版のGUIプログラムであるOpenFDTD.exeを使用し、 計算と図形出力はPython(Spyder)で行います。
操作手順は以下の通りです。

1. OpenFDTD.exe(GUI)を起動します。（注1）
2. Spyderを起動し、[ファイル]→[開く]メニューで pythonフォルダにあるofd.pyとofd_post.pyを開きます。（注2）
3. GUIで[全般]から[波源・観測点]までのデータを入力して、 pythonフォルダにpython.ofdというファイル名で保存します。（注3）
4. （MPIを使用しないときで計算するとき） Spyderでofd.pyタブをアクティブにした状態でプログラムを実行します。（注4）
5. （MPIを使用して計算するとき） Spyderでファイルrun_mpi.pyを開き、"process = 2"行の数字にプロセス数を入力し、 run_mpi.pyタブをアクティブにした状態でプログラムを実行します。い。（注4）
6. 計算を実行すると、python.ofdを読み込んで計算が開始され、 計算結果がコンソールペインに表示されます。 同時に計算結果がファイルofd.npzに保存されます。（注5）（注6）
7. GUIで[図形出力制御]のデータ入力を行い、 pythonフォルダにpython.ofdというファイル名で保存します。（注3）
8. Spyderでofd_post.pyタブをアクティブにした状態でプログラムを実行します。（注4）
   1個以上の図形出力ウィンドウが開きます。（注7）
   図形出力をやり直すには7.に戻ります。計算をやり直すには3.に戻ります。（注5）（注6）

（注1）
適当なエディターを使って入力データpython.ofdを直接編集するときはGUIは不要です。 Spyderで編集することもできます。
（注2）
Spyderでは初回に以下の設定を行ってください。
・Tools > Preferences > Application > Advanced settings > Language > 日本語 (再起動が必要)
・IPythonコンソール > グラフィックス > グラフィックスのバックエンド > 自動
・プロットペインの右上の[三]マークをクリックして[インラインプロットをミュートする]をOFFにする
（注3）
ファイルpython.ofdは毎回上書きされるので、保存が必要なときは名前を変えて保存してください。
（注4）
プログラムを実行する方法には下記の3通りがあります。
・[ファイルを実行]ボタン([|>]マーク)をクリックする。
・[実行]→[実行]メニューをクリックする。
・キーボードでF5を入力する。
なお、プログラム実行時に"ModuleNotFoundError"というエラーメッセージが出たときは、 [コンソール]→[カーネルの再起動]を行ってください。
（注5）
ファイル名python.ofdはソースコードofd.pyとofd_post.pyの変数"ofd_in" を変えると変更することができますが、 間違えやすいので慣れないうちはpython.ofd固定としてください。
（注6）
計算とポスト処理を行うと標準版と同じlogファイルも出力されています。
（注7）
ウィンドウの大きさ、文字のフォント、文字のサイズを変更するには、 ofd_post.py の該当行を変更してください。 既定状態ではタイトルが日本語を含むと文字化けします。 日本語を表示するには、plt.rcParams['font.family'] 行の数字を3または4にしてください。

9.2.2 計算環境の設定

計算環境を設定するにはソースコードofd.pyを以下のように変更してください。

9.2.3 コマンドラインでの実行法

Python版OpenFDTDは"Anaconda Prompt"を起動してコマンドラインで実行することもできます。
OpenFDTDフォルダの下のpythonフォルダに移動したのち、以下のように実行してください。
表9-2-1の設定よりコマンドラインの引数が優先されます。

> python ofd.py -cpu -n 8 -no-vector ..\data\sample\1st_sample.ofd （CPU8スレッドで計算する）
> python ofd.py -gpu -n 8 -no-vector ..\data\sample\1st_sample.ofd （GPUで計算する、CPU部分は8スレッド）
> mpiexec -n 2 python ofd.py -cpu -n 4 -no-vector ..\data\sample\1st_sample.ofd （2プロセス×CPU4スレッドで計算する）
> mpiexec -n 2 python ofd.py -gpu -n 4 -no-vector ..\data\sample\1st_sample.ofd （2プロセス×GPUで計算する、CPU部分は4スレッド）
> mpiexec -n 8 python ofd.py -p 4 2 1 ..\data\sample\1st_sample.ofd （8プロセスで計算する、X/Y/Z方向の領域分割数=4/2/1）
> python ofd.py --help （使い方の説明）

9.2.4 Python版と標準版の違い

Python版と標準版の違いは以下の通りです。