init

2026-05-17 08:47:25 +08:00
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commit 45513fe334
27 changed files with 4734 additions and 2 deletions
@@ -0,0 +1,2 @@
+bond_name k rest_length
+k1 100.0 2.0
@@ -0,0 +1,2 @@
+n1 n2 bond_name
+1 2 k1
@@ -0,0 +1,3 @@
+n mass radius x y z vx vy vz
+1 1 0.28 -1 0 0  0 0 0
+2 1 0.28  1 0 1  0 0 0
@@ -0,0 +1,80 @@
+# 物理模拟参数配置
+# 格式：YAML
+# 用法：python run_dynamics.py
+
+# ── 流程控制 ──────────────────────────────────
+# 每步用 0/1 单独开关，1=执行，0=跳过
+# 依赖关系：抽帧依赖模拟结果，绘图依赖模拟+抽帧
+step_simulate:  1   # 运行物理模拟 → output/trajectory.txt
+step_sample:    1   # 抽帧 → output/display.txt
+step_plot:      0   # 绘制轨迹/能量图 → output/trajectory_plots.png
+step_animation: 1   # 自动播放 VisPy 3D 动画窗口（需安装 vispy）
+
+# ── 计算引擎 ──────────────────────────────────
+# 可选: python, c, cpp, fortran, java
+# python = Python 参考实现(compute.py)
+# c     = C 引擎 (engines/c/build/dynamics_c)
+# cpp   = C++ 引擎 (engines/cpp/build/dynamics_cpp)
+engine: python       # 默认使用 Python 引擎
+
+# ── 盒子 ──────────────────────────────────────
+box_a: 10.0         # 立方体半边长，粒子被限制在 [-box_a, box_a]³ 内
+
+# ── 初始构型 ──────────────────────────────────
+# 坐标文件格式：
+#   第一行：n mass radius x y z vx vy vz
+#   后续行：原子序号 质量 半径 x y z vx vy vz
+coord_file: input/coord.txt
+connection_file: input/connection.txt
+bond_file: input/bond.txt
+
+# 绘图/动画展示的原子序号（对应 coord_file 第一列 n）
+plot_atom: 1
+
+# ── 物理参数 ──────────────────────────────────
+# 三个方向分量分别对应 x, y, z
+G: [0.0, 0.0, -9.8]   # 重力场分量 (m/s²)
+# B: [0.5, 0.5, 0.5]    # 阻尼分量
+B: [0.0, 0.0, 0.0]    # 阻尼分量
+
+# ── 数值算法 ──────────────────────────────────
+# 可选：
+#   explicit_euler  显式欧拉法
+#   implicit_euler  隐式欧拉法
+#   midpoint        中点法
+#   leapfrog        蛙跳法
+method: leapfrog
+
+# ── 步骤控制 ──────────────────────────────────
+# 以下参数控制哪些步骤被执行和保存
+
+# 预热步数：模拟开始时跳过不保存的步数（用于稳定初始状态）
+warmup_steps: 0           # 默认 0（立即开始记录）
+
+# 总计算步数
+NT:    10000
+
+# 抽帧间隔（每 NSTEP 步取一帧用于动画）
+NSTEP: 100
+
+# 抽帧范围：只保存 [sample_start, sample_end) 区间内的帧
+sample_start: null        # null 表示从头开始（帧索引从 0 起）
+sample_end: null           # null 表示到末尾
+
+# ── 时间步长 ──────────────────────────────────
+DT:    0.001         # 时间步长 (s)
+
+# ── 显示参数 ──────────────────────────────────
+# 盒子透明度：单个数值（统一）或 6 个数的数组，按 [-x,+x,-y,+y,-z,+z] 顺序
+alpha: [0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.5]
+
+# 小球颜色
+# 小球半径从 coord_file 的 radius 列读取
+ball_color_r: 0.90  # R 分量 (0~1)
+ball_color_g: 0.20  # G 分量
+ball_color_b: 0.20  # B 分量
+
+# 盒子面颜色
+box_color_r:  0.80
+box_color_g:  0.80
+box_color_b:  0.85
@@ -0,0 +1,54 @@
+"""
+Case runner for Dynamics case01.
+
+This script keeps program and data separated:
+  - program: ../../dynamics.py
+  - input:   ./input
+  - output:  ./output
+"""
+
+from __future__ import annotations
+
+import argparse
+import importlib.util
+from pathlib import Path
+
+
+CASE_DIR = Path(__file__).resolve().parent
+DYNAMICS_PATH = Path("..") / ".." / "dynamics.py"
+INPUT_DIR = Path("input")
+OUTPUT_DIR = Path("output")
+CONFIG_FILE = INPUT_DIR / "parameters.yaml"
+
+
+def load_dynamics_module(module_path: Path):
+    spec = importlib.util.spec_from_file_location("dynamics_module", module_path)
+    if spec is None or spec.loader is None:
+        raise ImportError(f"无法加载 dynamics.py: {module_path}")
+    module = importlib.util.module_from_spec(spec)
+    spec.loader.exec_module(module)
+    return module
+
+
+def main():
+    parser = argparse.ArgumentParser(description="运行 Dynamics 示例案例 case01")
+    parser.add_argument("--no-plot", action="store_true", help="跳过 matplotlib 绘图")
+    args = parser.parse_args()
+
+    dynamics_path = (CASE_DIR / DYNAMICS_PATH).resolve()
+    input_dir = (CASE_DIR / INPUT_DIR).resolve()
+    output_dir = (CASE_DIR / OUTPUT_DIR).resolve()
+    config_path = (CASE_DIR / CONFIG_FILE).resolve()
+
+    module = load_dynamics_module(dynamics_path)
+    module.run_case(
+        config_path=config_path,
+        runtime_base=CASE_DIR,
+        input_dir=input_dir,
+        output_dir=output_dir,
+        no_plot=args.no_plot,
+    )
+
+
+if __name__ == "__main__":
+    main()