Lecture, écriture d’un fichier MED grâce à l’API avancée de MEDLoader

L’API avancée de MEDLoader est représentée par les classes MEDFile* de la bibliothèque MEDLoader.

  • Au plus haut niveau, pour l’ensemble du fichier: MEDFileData,
  • Pour l’ensemble des maillages du fichier : MEDFileMeshes,
  • Pour chacun des maillages : MEDFileMeshMultiTS, MEDFileMesh, MEDFileUMesh, MEDFileCMesh,
  • Pour l’ensemble des champs du fichier : MEDFileFields, MEDFileFieldGlobs,
  • Et enfin pour chacun des champs : MEDFileField1TS, MEDFileFieldMultiTS

Objectif

Ecrire un maillage et un champ à partir de rien, les relire et comparer les résultats.

Points abordés : en utilisant l’API avancée de MEDLoader,

  • Ecrire un fichier
  • Lire un fichier

Début d’implémentation

Cet exercice repose comme tous les autres sur le language de script Python. On charge le module Python medcoupling.:

import medcoupling as mc

Lecture, écriture d’un maillage

Nous créons tout d’abord le même maillage targetMesh que pour l’API simple.

targetCoords = [-0.3,-0.3, 0.2,-0.3, 0.7,-0.3, -0.3,0.2, 0.2,0.2, 0.7,0.2, -0.3,0.7, 0.2,0.7, 0.7,0.7 ]
targetConn = [0,3,4,1, 1,4,2, 4,5,2, 6,7,4,3, 7,8,5,4]
targetMesh = mc.MEDCouplingUMesh("MyMesh",2)
targetMesh.allocateCells(5)
targetMesh.insertNextCell(mc.NORM_TRI3,3,targetConn[4:7])
targetMesh.insertNextCell(mc.NORM_TRI3,3,targetConn[7:10])
targetMesh.insertNextCell(mc.NORM_QUAD4,4,targetConn[0:4])
targetMesh.insertNextCell(mc.NORM_QUAD4,4,targetConn[10:14])
targetMesh.insertNextCell(mc.NORM_QUAD4,4,targetConn[14:18])
myCoords = mc.DataArrayDouble(targetCoords,9,2)
myCoords.setInfoOnComponents(["X [km]","YY [mm]"])
targetMesh.setCoords(myCoords)

Note

Le maillage targetMesh est ordonné par type géométrique.

Nous construisons ensuite targetMesh1 représentant les sous-constituants (faces) du maillage targetMesh, et nous en extrayons seulement les cellules (donc ici des surfaces) [3,4,7,8]. Pour plus de détails sur la connectivité descendante, consulter la section Connectivité descendante du deuxième exercise. Cet ensemble peut par exemple représenter un ensemble d’intérêt pour un calcul :

targetMeshConsti, _, _, _, _ = targetMesh.buildDescendingConnectivity()
targetMesh1 = targetMeshConsti[[3,4,7,8]]
targetMesh1.setName(targetMesh.getName())

Note

En Python, le underscore _ signifie que l’on attend une valeur de retour, mais qu’on n’en aura pas l’usage (on ne la bind pas).

Note

targetMesh1 sera sauvé comme étant une partie du même maillage global dans le fichier MED. Il doit donc avoir le même nom. C’est là qu’on voit qu’un maillage au sens MED fichier peut mélanger les dimensions.

On peut alors écrire les deux maillages dans le fichier “TargetMesh2.med”.

meshMEDFile = mc.MEDFileUMesh()
meshMEDFile.setMeshAtLevel(0,targetMesh)
meshMEDFile.setMeshAtLevel(-1,targetMesh1)
meshMEDFile.write("TargetMesh2.med",2)         # 2 stands for 'write from scratch'

Lecture, écriture de groupes de mailles

Créons deux groupes de cellules sur le maillage 2D, c’est à dire au niveau relatif 0 (ici, le niveau relatif 0 correspond à la 2D, le niveau -1 correspond à la 1D, etc …). Le premier groupe grp0_Lev0 contient les cellules [0,1,3] le second grp1_Lev0 les cellules [1,2,3,4] :

grp0_0 = mc.DataArrayInt([0,1,3])
grp0_0.setName("grp0_Lev0")
grp1_0 = mc.DataArrayInt([1,2,3,4])
grp1_0.setName("grp1_Lev0")
meshMEDFile.setGroupsAtLevel(0, [grp0_0,grp1_0])

Note

On voit évidemment ici l’importance de nommer les tableaux : c’est le nom qui sera utilisé pour le groupe.

Créons trois groupes de niveau -1, c’est à dire des groupes de faces. Le premier appelé grp0_LevM1 aux cellules [0,1], le second appelé grp1_LevM1 aux cellules [0,1,2], et le 3ème grp2_LevM1 aux cellules [1,2,3] :

grp0_M1 = mc.DataArrayInt([0,1])
grp0_M1.setName("grp0_LevM1")
grp1_M1 = mc.DataArrayInt([0,1,2])
grp1_M1.setName("grp1_LevM1")
grp2_M1 = mc.DataArrayInt([1,2,3])
grp2_M1.setName("grp2_LevM1")
meshMEDFile.setGroupsAtLevel(-1,[grp0_M1,grp1_M1,grp2_M1])

Ecrivons le tout :

meshMEDFile.write("TargetMesh2.med",2)         # 2 stands for 'write from scratch'

Nous pouvons ensuite re-lire le fichier MED :

meshMEDFileRead = mc.MEDFileMesh.New("TargetMesh2.med") # a new is needed because it returns a MEDFileUMesh (MEDFileMesh is abstract)
meshRead0 = meshMEDFileRead.getMeshAtLevel(0)
meshRead1 = meshMEDFileRead.getMeshAtLevel(-1)
print("Is level 0 in the file equal to 'targetMesh'?", meshRead0.isEqual(targetMesh,1e-12))
print("Is level 0 in the file equal to 'targetMesh1'?", meshRead1.isEqual(targetMesh1,1e-12))

Affichons les niveaux disponibles pour le groupe grp0_Lev0 :

print(meshMEDFileRead.getGrpNonEmptyLevels("grp0_Lev0"))

Et récupérons enfin les identifiants de cellules contenus dans le groupe grp0_Lev0 :

grp0_0_read = meshMEDFileRead.getGroupArr(0,"grp0_Lev0")
print("Is group 'grp0_Lev0' equal to what is read in the file?" , grp0_0_read.isEqual(grp0_0))

Lire/écrire des champs avec l’API avancée

Créons un champ de vecteurs simple, aux cellules (P0), avec un seul pas de temps, appelé f.

f = mc.MEDCouplingFieldDouble(mc.ON_CELLS, mc.ONE_TIME)
f.setTime(5.6,7,8)
f.setArray(targetMesh.computeCellCenterOfMass())
f.setMesh(targetMesh)
f.setName("AFieldName")

Stocker f dans un object MEDFileField1TS (un champ avec un seul pas de temps – one time-step, 1TS) pour préparer l’écriture MED

fMEDFile = mc.MEDFileField1TS()
fMEDFile.setFieldNoProfileSBT(f)     # No profile desired on the field, Sort By Type

Ajouter le champ au fichier “TargetMesh2.med”

fMEDFile.write("TargetMesh2.med",0) # 0 is paramount to indicate that we *append* (and no overwrite) to the MED file

Note

Noter l’utilisation du 0 pour indiquer que nous désirons ajouter au fichier existant.

Lire le champ :

fMEDFileRead = mc.MEDFileField1TS("TargetMesh2.med",f.getName(),7,8)
fRead1 = fMEDFileRead.getFieldOnMeshAtLevel(mc.ON_CELLS,0,meshMEDFileRead) # Quickest way, not re-reading mesh in the file.
fRead2 = fMEDFileRead.getFieldAtLevel(mc.ON_CELLS,0)                       # Like above, but this time the mesh is read!
print("Does the field remain OK with the quick method?", fRead1.isEqual(f,1e-12,1e-12))
print("Does the field remain OK with the slow method?", fRead2.isEqual(f,1e-12,1e-12))

Lire/écrire un champ sur un “profil”

Nous allons maintenant voir un concept avancé des fichiers MED, à savoir la possibilité d’écrire un champ sur seulement une partie du maillage. La technique habituellement utilisée est plutôt de mettre des valeurs particulières (e.g. +infinity soit 1e+300) sur les zones où le champ n’a pas de sens, permettant ainsi de repérer en plus des bugs éventuels lors du calcul.

Le mode de fonctionnement avec les profils reste donc peu courant.

Construisons une réduction aux cellules [1,2,3] de f et appelons la fPart :

pfl = mc.DataArrayInt([1,2,3])
pfl.setName("My1stPfl")
fPart = f.buildSubPart(pfl)
fPart.setName("fPart")

La stocker dans la structure MEDFileField1TS et invoquer setFieldProfile().

fMEDFile2 = mc.MEDFileField1TS()
fMEDFile2.setFieldProfile(fPart,meshMEDFileRead,0,pfl) # 0 is the relative level (here 0 means 2D)
fMEDFile2.write("TargetMesh2.med",0) # 0 is paramount to indicate that we *append* (and no overwrite) to the MED file

Lire le champ fPart du fichier “TargetMesh2.med” et les identifiants de cellules correspondant.

fMEDFileRead2 = mc.MEDFileField1TS("TargetMesh2.med",fPart.getName(),7,8)
fPartRead, pflRead = fMEDFileRead2.getFieldWithProfile(mc.ON_CELLS,0,meshMEDFileRead)
print("Is the partial field correctly read?", fPartRead.isEqualWithoutConsideringStr(fPart.getArray(),1e-12))
print("Is the list of cell identifiers matching?", pflRead.isEqualWithoutConsideringStr(pfl))