数値解析の結果を HDF5 で出し、ParaView で見る

Fortran・C・C++ 用の HDF5 ラッパーと、その出力を ParaView 用の XDMF に変換するツールです。4 つとも同じファイル形式を共有しているので、どの言語で書いても同じ後処理が使えます。

どれを使うか

ソルバーを書いている言語で選びます。可視化する場合はこれに h5xdmf が加わります。

HDF5 の Fortran インターフェースのラッパー。

HDF5 の C API のラッパー。平坦バッファと明示的な shape で扱います。

h5c の薄いラッパー。RAII、std::vector、例外で扱えます。

出力した HDF5 から XDMF を生成します。可視化するなら必ず使います。

言語をまたいでも同じファイルです。 Fortran で書いた結果を C から読む、C++ の出力を h5fortran 利用者と共有する、といったことができます。配列の次元順序だけは言語ごとに見え方が違うので、そこは必ず読んでください。

数値データを 1 つのファイルに階層構造で格納する形式です。ディレクトリのように group を作り、その中に配列を dataset として置きます。テキスト出力と違って精度が落ちず、大きな配列でも速く、並列に書けます。

HDF5 自体は「配列が入った箱」でしかありません。どの配列が座標で、どれが物理量で、どういうメッシュなのかを HDF5 は知りません。 可視化ソフトに渡すには、その対応関係を別途伝える必要があります。

XDMF は「この HDF5 のこの dataset が節点座標で、これが接続情報で、これが圧力」という対応を書いた XML です。ParaView はこの XML を開き、実データは HDF5 から読みます。データは複製されません。

このプロジェクトでは、ライブラリ側は HDF5 だけを出力し、XDMF の生成は h5xdmf に任せます。Fortran や C から XML を組み立てずに済みます。

時系列は 1 つの時刻を 1 つの HDF5 ファイルに書きます（seq000000.h5, seq000001.h5, …）。

利点	内容
途中で落ちても残る	計算が異常終了しても、それまでのステップは完全なファイルとして読めます。
途中から見られる	計算の実行中に、書き終わったステップだけを可視化できます。
不要なステップを消せる	ファイルを削除するだけです。

h5xdmf はこれらをまとめて 1 つの時系列として扱う XDMF を生成します。ファイル名のゼロ埋め桁数は自由ですが、同じ run の中では揃えてください。辞書順が時刻順になります。