source: palm/trunk/SOURCE/data_output_dvrp.f90 @ 3045

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Code adjusted according to coding standards, renamed namelists, error messages revised until PA0347, output CASE 108 disabled

  • Property svn:keywords set to Id
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Line 
1!> @file data_output_dvrp.f90
2!------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of the PALM model system.
4!
5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the
6! terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
7! Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later
8! version.
9!
10! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
11! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
12! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
13!
14! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
15! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
16!
17! Copyright 1997-2018 Leibniz Universitaet Hannover
18!------------------------------------------------------------------------------!
19!
20! Current revisions:
21! -----------------
22!
23!
24! Former revisions:
25! -----------------
26! $Id: data_output_dvrp.f90 3045 2018-05-28 07:55:41Z Giersch $
27! Code adjusted according to PALM coding standards
28!
29! 2718 2018-01-02 08:49:38Z maronga
30! Corrected "Former revisions" section
31!
32! 2696 2017-12-14 17:12:51Z kanani
33! Change in file header (GPL part)
34!
35! 2274 2017-06-09 13:27:48Z Giersch
36! Changed error messages
37!
38! 2101 2017-01-05 16:42:31Z suehring
39!
40! 2000 2016-08-20 18:09:15Z knoop
41! Forced header and separation lines into 80 columns
42!
43! 1960 2016-07-12 16:34:24Z suehring
44! Separate humidity and passive scalar
45!
46! 1873 2016-04-18 14:50:06Z maronga
47! Module renamed (removed _mod)
48!
49!
50! 1850 2016-04-08 13:29:27Z maronga
51! Module renamed
52!
53!
54! 1822 2016-04-07 07:49:42Z hoffmann
55! Particles and tails removed.
56!
57! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
58! Code annotations made doxygen readable
59!
60! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
61! REAL constants provided with KIND-attribute
62!
63! 1346 2014-03-27 13:18:20Z heinze
64! Bugfix: REAL constants provided with KIND-attribute especially in call of
65! intrinsic function like MAX, MIN, SIGN
66!
67! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
68! ONLY-attribute added to USE-statements,
69! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
70! kinds are defined in new module kinds,
71! revision history before 2012 removed,
72! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
73! all variable declaration statements
74!
75! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
76! module interfaces removed
77!
78! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
79! code put under GPL (PALM 3.9)
80!
81! 828 2012-02-21 12:00:36Z raasch
82! particle feature color renamed class
83!
84! Revision 1.1  2000/04/27 06:27:17  raasch
85! Initial revision
86!
87!
88! Description:
89! ------------
90!> Plot of isosurface and slicers with dvrp-software
91!------------------------------------------------------------------------------!
92 MODULE dvrp_color
93 
94
95    USE dvrp_variables
96   
97    USE kinds
98
99    IMPLICIT NONE
100
101 CONTAINS
102
103!------------------------------------------------------------------------------!
104! Description:
105! ------------
106!> @todo Missing subroutine description.
107!------------------------------------------------------------------------------!
108    SUBROUTINE color_dvrp( value, color )
109
110       REAL(wp), INTENT(IN)  ::  value    !<
111       REAL(wp), INTENT(OUT) ::  color(4) !<
112
113       REAL(wp)              ::  scale    !<
114
115       scale = ( value - slicer_range_limits_dvrp(1,islice_dvrp) ) /           &
116               ( slicer_range_limits_dvrp(2,islice_dvrp) -                     &
117                 slicer_range_limits_dvrp(1,islice_dvrp) )
118
119       scale = MODULO( 180.0_wp + 180.0_wp * scale, 360.0_wp )
120
121       color = (/ scale, 0.5_wp, 1.0_wp, 0.0_wp /)
122
123    END SUBROUTINE color_dvrp
124
125 END MODULE dvrp_color
126
127
128 RECURSIVE SUBROUTINE data_output_dvrp
129
130#if defined( __dvrp_graphics )
131
132    USE arrays_3d,                                                             &
133        ONLY:  p, pt, q, ql, s, ts, u, us, v, w, zu
134       
135    USE cloud_parameters,                                                      &
136        ONLY:  l_d_cp, pt_d_t
137       
138    USE constants,                                                             &
139        ONLY:  pi
140       
141    USE control_parameters,                                                    &
142        ONLY:  cloud_droplets, cloud_physics, do2d, do3d, humidity, ibc_uv_b,  &
143               message_string, nz_do3d, passive_scalar, simulated_time,        &
144               threshold
145       
146    USE cpulog,                                                                &
147        ONLY:  log_point, log_point_s, cpu_log
148       
149    USE DVRP
150   
151    USE dvrp_color
152       
153    USE dvrp_variables
154       
155    USE grid_variables,                                                        &
156        ONLY:  dx, dy
157       
158    USE indices,                                                               &
159        ONLY:  nxl, nxr, nyn, nys, nzb
160       
161    USE kinds
162
163    USE pegrid
164
165    IMPLICIT NONE
166
167    CHARACTER (LEN=2) ::  section_chr      !<
168    CHARACTER (LEN=6) ::  output_variable  !<
169   
170    INTEGER(iwp) ::  c_mode           !< 
171    INTEGER(iwp) ::  c_size_x         !<
172    INTEGER(iwp) ::  c_size_y         !<
173    INTEGER(iwp) ::  c_size_z         !<
174    INTEGER(iwp) ::  dvrp_nop         !<
175    INTEGER(iwp) ::  dvrp_not         !<
176    INTEGER(iwp) ::  gradient_normals !<
177    INTEGER(iwp) ::  i                !<
178    INTEGER(iwp) ::  ip               !<
179    INTEGER(iwp) ::  j                !<
180    INTEGER(iwp) ::  jp               !<
181    INTEGER(iwp) ::  k                !<
182    INTEGER(iwp) ::  l                !<
183    INTEGER(iwp) ::  m                !<
184    INTEGER(iwp) ::  n                !<
185    INTEGER(iwp) ::  n_isosurface     !<
186    INTEGER(iwp) ::  n_slicer         !<
187    INTEGER(iwp) ::  nn               !<
188    INTEGER(iwp) ::  section_mode     !<
189    INTEGER(iwp) ::  vn               !<
190    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  p_c  !<
191    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  p_t  !<
192
193    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dvrp_mask  !<
194
195    REAL(sp) ::  slicer_position  !<
196    REAL(sp) ::  tmp_alpha        !<
197    REAL(sp) ::  tmp_alpha_w      !<
198    REAL(sp) ::  tmp_b            !<
199    REAL(sp) ::  tmp_c_alpha      !<
200    REAL(sp) ::  tmp_g            !<
201    REAL(sp) ::  tmp_norm         !<
202    REAL(sp) ::  tmp_pos          !<
203    REAL(sp) ::  tmp_r            !<
204    REAL(sp) ::  tmp_t            !<
205    REAL(sp) ::  tmp_th           !<
206    REAL(sp), DIMENSION(:),     ALLOCATABLE   ::  psize  !<
207    REAL(sp), DIMENSION(:),     ALLOCATABLE   ::  p_x    !<
208    REAL(sp), DIMENSION(:),     ALLOCATABLE   ::  p_y    !<
209    REAL(sp), DIMENSION(:),     ALLOCATABLE   ::  p_z    !<
210    REAL(sp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  local_pf  !<
211    REAL(sp), DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_pfi !<
212
213
214    CALL cpu_log( log_point(27), 'data_output_dvrp', 'start' )
215
216!
217!-- Loop over all output modes choosed
218    m            = 1
219    n_isosurface = 0  ! isosurface counter (for threshold values and color)
220    n_slicer     = 0  ! slice plane counter (for range of values)
221    DO WHILE ( mode_dvrp(m) /= ' ' )
222!
223!--    Update of the steering variables
224       IF ( .NOT. lock_steering_update )  THEN
225!
226!--       Set lock to avoid recursive calls of DVRP_STEERING_UPDATE
227          lock_steering_update = .TRUE.
228!          CALL DVRP_STEERING_UPDATE( m-1, data_output_dvrp )
229          lock_steering_update = .FALSE.
230       ENDIF
231
232!
233!--    Determine the variable which shall be plotted (in case of slicers or
234!--    isosurfaces)
235       IF ( mode_dvrp(m)(1:10) == 'isosurface' )  THEN
236          READ ( mode_dvrp(m), '(10X,I2)' )  vn
237          output_variable = do3d(0,vn)
238          n_isosurface = n_isosurface + 1
239       ELSEIF ( mode_dvrp(m)(1:6) == 'slicer' )  THEN
240          READ ( mode_dvrp(m), '(6X,I2)' )  vn
241          output_variable = do2d(0,vn)
242          l = MAX( 2, LEN_TRIM( do2d(0,vn) ) )
243          section_chr = do2d(0,vn)(l-1:l)
244          SELECT CASE ( section_chr )
245             CASE ( 'xy' )
246                section_mode = 2
247                slicer_position = zu(MIN( slicer_position_dvrp(m), nz_do3d ))
248             CASE ( 'xz' )
249                section_mode = 1
250                slicer_position = slicer_position_dvrp(m) * dy
251             CASE ( 'yz' )
252                section_mode = 0
253                slicer_position = slicer_position_dvrp(m) * dx
254          END SELECT
255       ENDIF
256
257!
258!--    Select the plot mode (in case of isosurface or slicer only if user has
259!--    defined a variable which shall be plotted; otherwise do nothing)
260       IF ( ( mode_dvrp(m)(1:10) == 'isosurface'  .OR.                         &
261                  mode_dvrp(m)(1:6)  == 'slicer'           )                   &
262                  .AND.  output_variable /= ' ' )  THEN
263
264!
265!--       Create an intermediate array, properly dimensioned for plot-output
266          ALLOCATE( local_pf(nxl_dvrp:nxr_dvrp+1,nys_dvrp:nyn_dvrp+1,          &
267                             nzb:nz_do3d) )
268
269!
270!--       Move original array to intermediate array
271          IF ( dvrp_overlap )  THEN
272
273             SELECT CASE ( output_variable )
274
275                CASE ( 'u', 'u_xy', 'u_xz', 'u_yz' )
276                   DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
277                      DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
278                         DO  k = nzb, nz_do3d
279                            local_pf(i,j,k) = u(k,j,i)
280                         ENDDO
281                      ENDDO
282                   ENDDO
283!
284!--                Replace mirrored values at lower surface by real surface
285!--                values
286                   IF ( output_variable == 'u_xz'  .OR.                        &
287                        output_variable == 'u_yz' )  THEN
288                      IF ( ibc_uv_b == 0 )  local_pf(:,:,nzb) = 0.0_wp
289                   ENDIF
290
291
292                CASE ( 'v', 'v_xy', 'v_xz', 'v_yz' )
293                   DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
294                      DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
295                         DO  k = nzb, nz_do3d
296                            local_pf(i,j,k) = v(k,j,i)
297                         ENDDO
298                      ENDDO
299                   ENDDO
300!
301!--                Replace mirrored values at lower surface by real surface
302!--                values
303                   IF ( output_variable == 'v_xz'  .OR.                        &
304                        output_variable == 'v_yz' )  THEN
305                      IF ( ibc_uv_b == 0 )  local_pf(:,:,nzb) = 0.0_wp
306                   ENDIF
307
308                CASE ( 'w', 'w_xy', 'w_xz', 'w_yz' )
309                   DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
310                      DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
311                         DO  k = nzb, nz_do3d
312                            local_pf(i,j,k) = w(k,j,i)
313                         ENDDO
314                      ENDDO
315                   ENDDO
316! Averaging for Langmuir circulation
317!                   DO  k = nzb, nz_do3d
318!                      DO  j = nys_dvrp+1, nyn_dvrp
319!                         DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
320!                            local_pf(i,j,k) = 0.25 * local_pf(i,j-1,k) + &
321!                                              0.50 * local_pf(i,j,k)   + &
322!                                              0.25 * local_pf(i,j+1,k)
323!                         ENDDO
324!                      ENDDO
325!                   ENDDO
326
327                CASE ( 'p', 'p_xy', 'p_xz', 'p_yz' )
328                   DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
329                      DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
330                         DO  k = nzb, nz_do3d
331                            local_pf(i,j,k) = p(k,j,i)
332                         ENDDO
333                      ENDDO
334                   ENDDO
335
336                CASE ( 'pt', 'pt_xy', 'pt_xz', 'pt_yz' )
337                   IF ( .NOT. cloud_physics ) THEN
338                      DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
339                         DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
340                            DO  k = nzb, nz_do3d
341                               local_pf(i,j,k) = pt(k,j,i)
342                            ENDDO
343                         ENDDO
344                      ENDDO
345                   ELSE
346                      DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
347                         DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
348                            DO  k = nzb, nz_do3d
349                               local_pf(i,j,k) = pt(k,j,i) + l_d_cp *          &
350                                                 pt_d_t(k) * ql(k,j,i)
351                            ENDDO
352                         ENDDO
353                      ENDDO
354                   ENDIF
355
356                CASE ( 'q', 'q_xy', 'q_xz', 'q_yz' )
357                   IF ( humidity )  THEN
358                      DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
359                         DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
360                            DO  k = nzb, nz_do3d
361                               local_pf(i,j,k) = q(k,j,i)
362                            ENDDO
363                         ENDDO
364                      ENDDO           
365                   ELSE                   
366                      message_string = 'if humidity = '    //                  & 
367                            '.FALSE. output of ' // TRIM( output_variable ) // &
368                            'is not provided' 
369                      CALL message( 'data_output_dvrp', 'PA0183',&
370                                                                 0, 0, 0, 6, 0 )
371                   ENDIF
372             
373                CASE ( 'ql', 'ql_xy', 'ql_xz', 'ql_yz' )
374                   IF ( cloud_physics  .OR.  cloud_droplets )  THEN
375                      DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
376                         DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
377                            DO  k = nzb, nz_do3d
378                               local_pf(i,j,k) = ql(k,j,i)
379                            ENDDO
380                         ENDDO
381                      ENDDO
382                   ELSE                     
383                      message_string = 'if cloud_physics = .FALSE. and ' //    & 
384                                  'cloud_droplets = .FALSE. '
385                                  'output of ' // TRIM( output_variable) //    &
386                                  'is not provided' 
387                      CALL message( 'data_output_dvrp', 'PA0184',&
388                                                                 0, 0, 0, 6, 0 )
389                   ENDIF
390
391                CASE ( 's', 's_xy', 's_xz', 's_yz' )
392                   IF ( passive_scalar )  THEN
393                      DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
394                         DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
395                            DO  k = nzb, nz_do3d
396                               local_pf(i,j,k) = s(k,j,i)
397                            ENDDO
398                         ENDDO
399                      ENDDO           
400                   ELSE                   
401                      message_string = 'if passive_scalar = '    //            & 
402                            '.FALSE. output of ' // TRIM( output_variable ) //   &
403                            'is not provided' 
404                      CALL message( 'data_output_dvrp', 'PA0183',&
405                                                                 0, 0, 0, 6, 0 )
406                   ENDIF
407
408                CASE ( 'u*_xy' )
409                   DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
410                      DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
411                         local_pf(i,j,nzb+1) = us(j,i)
412                      ENDDO
413                   ENDDO
414                   slicer_position = zu(nzb+1)
415
416                CASE ( 't*_xy' )
417                   DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
418                      DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
419                         local_pf(i,j,nzb+1) = ts(j,i)
420                      ENDDO
421                   ENDDO
422                   slicer_position = zu(nzb+1)
423
424
425                CASE DEFAULT
426!
427!--                The DEFAULT case is reached either if output_variable
428!--                contains unsupported variable or if the user has coded a
429!--                special case in the user interface. There, the subroutine
430!--                user_data_output_dvrp checks which of these two conditions
431!--                applies.
432                   CALL user_data_output_dvrp( output_variable, local_pf )
433
434
435             END SELECT
436
437          ELSE
438!
439!--          No overlap of clipping domain with the current subdomain
440             DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
441                DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
442                   DO  k = nzb, nz_do3d
443                      local_pf(i,j,k) = 0.0_wp
444                   ENDDO
445                ENDDO
446             ENDDO
447
448          ENDIF
449
450          IF ( mode_dvrp(m)(1:10) == 'isosurface' )  THEN
451
452!
453!--          DVRP-Calls for plotting isosurfaces:
454             CALL cpu_log( log_point_s(26), 'dvrp_isosurface', 'start' )
455
456!
457!--          Definition of isosurface color
458             tmp_r = isosurface_color(1,n_isosurface)
459             tmp_g = isosurface_color(2,n_isosurface)
460             tmp_b = isosurface_color(3,n_isosurface)
461             tmp_t = 0.0_wp
462             CALL DVRP_MATERIAL_RGB( m-1, 1, tmp_r, tmp_g, tmp_b, tmp_t )
463
464!
465!--          Compute and plot isosurface in dvr-format
466             CALL DVRP_DATA( m-1, local_pf, 1, nx_dvrp, ny_dvrp, nz_dvrp,      &
467                             cyclic_dvrp, cyclic_dvrp, cyclic_dvrp )
468
469             c_size_x = vc_size_x;  c_size_y = vc_size_y;  c_size_z = vc_size_z
470             CALL DVRP_CLUSTER_SIZE( m-1, c_size_x, c_size_y, c_size_z )
471
472             c_mode   = vc_mode
473             CALL DVRP_CLUSTERING_MODE( m-1, c_mode )
474
475             gradient_normals = vc_gradient_normals
476             CALL DVRP_GRADIENTNORMALS( m-1, gradient_normals )
477
478!
479!--          A seperate procedure for setting vc_alpha will be in the next
480!--          version of libDVRP
481             tmp_c_alpha = vc_alpha
482             CALL DVRP_THRESHOLD( -(m-1)-1, tmp_c_alpha )
483
484             IF ( dvrp_overlap )  THEN
485                tmp_th = threshold(n_isosurface)
486             ELSE
487                tmp_th = 1.0_wp  ! nothing is plotted because array values are 0
488             ENDIF
489
490             CALL DVRP_THRESHOLD( m-1, tmp_th )
491
492             CALL DVRP_VISUALIZE( m-1, 21, dvrp_filecount )
493
494             CALL cpu_log( log_point_s(26), 'dvrp_isosurface', 'stop' )
495
496          ELSEIF ( mode_dvrp(m)(1:6) == 'slicer' )  THEN
497
498!
499!--          DVRP-Calls for plotting slicers:
500             CALL cpu_log( log_point_s(27), 'dvrp_slicer', 'start' )
501
502!
503!--          Material and color definitions
504             tmp_r = 0.0_wp;  tmp_g = 0.0_wp;  tmp_b = 0.0_wp;  tmp_t = 0.0_wp
505             CALL DVRP_MATERIAL_RGB( m-1, 1, tmp_r, tmp_g, tmp_b, tmp_t )
506
507             n_slicer = n_slicer + 1
508
509!
510!--           Using dolorfunction has not been properly tested
511!             islice_dvrp = n_slicer
512!             CALL DVRP_COLORFUNCTION( m-1, DVRP_CM_HLS, 25,                 &
513!                                      slicer_range_limits_dvrp(:,n_slicer), &
514!                                      color_dvrp )
515
516!
517!--          Set interval of values defining the colortable
518             CALL set_slicer_attributes_dvrp( n_slicer )
519
520!
521!--          Create user-defined colortable
522             CALL user_dvrp_coltab( 'slicer', output_variable )
523
524             CALL DVRP_COLORTABLE_HLS( m-1, 1, interval_values_dvrp,           &
525                                       interval_h_dvrp, interval_l_dvrp,       &
526                                       interval_s_dvrp, interval_a_dvrp )
527
528!
529!--          Compute and plot slicer in dvr-format
530             CALL DVRP_DATA( m-1, local_pf, 1, nx_dvrp, ny_dvrp, nz_dvrp,      &
531                             cyclic_dvrp, cyclic_dvrp, cyclic_dvrp )
532             tmp_pos = slicer_position
533             CALL DVRP_SLICER( m-1, section_mode, tmp_pos )
534
535             CALL DVRP_VISUALIZE( m-1, 2, dvrp_filecount )
536
537             CALL cpu_log( log_point_s(27), 'dvrp_slicer', 'stop' )
538
539          ENDIF
540
541          DEALLOCATE( local_pf )
542
543       ELSEIF ( mode_dvrp(m)(1:9) == 'pathlines' ) THEN
544
545          ALLOCATE( local_pfi(4,nxl:nxr+1,nys:nyn+1,nzb:nz_do3d) )
546          DO  i = nxl, nxr+1
547             DO  j = nys, nyn+1
548                DO  k = nzb, nz_do3d
549                   local_pfi(1,i,j,k) = u(k,j,i)
550                   local_pfi(2,i,j,k) = v(k,j,i)
551                   local_pfi(3,i,j,k) = w(k,j,i)
552                   tmp_norm           = SQRT( u(k,j,i) * u(k,j,i) +            &
553                                              v(k,j,i) * v(k,j,i) +            &
554                                              w(k,j,i) * w(k,j,i) )
555                   tmp_alpha          = ACOS( 0.0_wp * u(k,j,i) / tmp_norm +   &
556                                              0.0_wp * v(k,j,i) / tmp_norm -   &
557                                              1.0_wp * w(k,j,i) / tmp_norm )
558                   tmp_alpha_w        = tmp_alpha / pi * 180.0_wp
559                   local_pfi(4,i,j,k) = tmp_alpha_w
560                ENDDO
561             ENDDO
562          ENDDO
563
564          CALL cpu_log( log_point_s(31), 'dvrp_pathlines', 'start' )
565
566          CALL DVRP_DATA( m-1, local_pfi, 4, nx_dvrp, ny_dvrp, nz_dvrp,        &
567                          cyclic_dvrp, cyclic_dvrp, cyclic_dvrp )
568          CALL DVRP_VISUALIZE( m-1, 20, dvrp_filecount )
569
570          CALL cpu_log( log_point_s(31), 'dvrp_pathlines', 'stop' )
571
572          DEALLOCATE( local_pfi )
573
574       ENDIF
575
576       m = m + 1
577
578    ENDDO
579
580    dvrp_filecount = dvrp_filecount + 1
581
582    CALL cpu_log( log_point(27), 'data_output_dvrp', 'stop' )
583
584#endif
585 END SUBROUTINE data_output_dvrp
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.