1 引言
图形操作(Plotting)虽然不直接参与计算,但在数值模拟过程中起着非常重要的作用。在前处理阶段,图形操作主要用来模型可视化以及检查建立的模型是否恰当,在后处理阶段主要用来显示和解释计算结果。这个笔记简要比较了Itasca软件输出的图形格式。
2 图形显示
绘图是整个程序界面所占比例最大的部分,一个面板显示图形,另一个面板显示图形的操作。图形操作有着丰富的功能、选项和控制。为了产生一个图形,有多种入口,可以通过菜单File>New Plot...创建一个图形,也可以在绘图面板内右击鼠标。
在创建一个绘图后,便可以添加绘图项目。可以通过上图所示的右击鼠标,选择Add Plot Ietms...,也可以通过点击图形操作面板的"+"图标添加绘图项目(Plot Items)。每个绘图项目对应着一系列属性,对于每个绘图项目,使用其属性控制来完善图形的外观,这也是图形操作最困难的部分,合理使用这些属性值才能产生出预期的图形。
应用切割工具(cutting tool)或者过滤器(filters),获得模型可视化的确切部分,然后根据需要对整个视图进行旋转或放大等操作。这个过程说起来简单,但实际操作时需要非常娴熟的技巧。
3 图形保存
值得注意的是,与数据文件(*.dat, *.fis, *.py)和保存状态(*.sav)不同,绘图不能作为project外的单独文件存在,所有的操作都保存在项目文件中(File>Save Project)。关闭一个绘图会导致它从项目中完全删除。这个过程不可逆,如果需要的话必须重新建立。
4 图形输出
当完成绘图后,可以以多种格式输出图形,主要包括png, dat, dxf, pdf, svg。下面从实践的角度比较这些图形格式的优缺点。
最常用的图形输出格式是bitmap(png)文件,png图形也可以直接拷贝到剪切板,然后粘贴到word等文档中;输出pdf文件的图形质量与png格式差不多;svg格式理论上比png格式质量高,但受到显卡质量和屏幕分辨率的影响,因而实际显示出来的图形不一定比png的效果好。
由于所有在界面上的图形操作都能以命令的方式输出,所以Data File...是一系列plot命令的组合,这些基本的命令包括:
plot active
plot background
plot clear
plot copy
plot create
plot current
plot delete
plot export
plot item
plot legend
plot load
plot movie
plot outline
plot print-size
plot rename
plot reset
plot show
plot title
plot title-job
plot update
plot view
其中plot item create命令带有很多属性,熟悉和掌握这些属性的设置是成功输出图形的关键。
dxf格式的输出目前有许多限制,如下图所示。测试显示在AutoCAD 2022中不能导入,不知道在低版本的AutoCAD中是否能导入。
不过,在Rhino中可以读入输出的dxf文件。Rhino的三维可视化功能比Itasca软件的可视化功能优秀很多,这样做的其中一个优点是可以在Rhino中全方位检查模型。