source: palm/trunk/SOURCE/data_output_dvrp_mod.f90 @ 1858

Last change on this file since 1858 was 1851, checked in by maronga, 9 years ago

last commit documented

  • Property svn:keywords set to Id
File size: 19.5 KB
RevLine 
[1850]1!> @file data_output_dvrp_mod.f90
[1036]2!--------------------------------------------------------------------------------!
3! This file is part of PALM.
4!
5! PALM is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms
6! of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation,
7! either version 3 of the License, or (at your option) any later version.
8!
9! PALM is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
10! WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
11! A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more details.
12!
13! You should have received a copy of the GNU General Public License along with
14! PALM. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
15!
[1818]16! Copyright 1997-2016 Leibniz Universitaet Hannover
[1036]17!--------------------------------------------------------------------------------!
18!
[254]19! Current revisions:
[1]20! -----------------
[1354]21!
[1851]22!
[1321]23! Former revisions:
24! -----------------
25! $Id: data_output_dvrp_mod.f90 1851 2016-04-08 13:32:50Z hoffmann $
26!
[1851]27! 1850 2016-04-08 13:29:27Z maronga
28! Module renamed
29!
30!
[1823]31! 1822 2016-04-07 07:49:42Z hoffmann
32! Particles and tails removed.
33!
[1683]34! 1682 2015-10-07 23:56:08Z knoop
35! Code annotations made doxygen readable
36!
[1354]37! 1353 2014-04-08 15:21:23Z heinze
38! REAL constants provided with KIND-attribute
39!
[1347]40! 1346 2014-03-27 13:18:20Z heinze
41! Bugfix: REAL constants provided with KIND-attribute especially in call of
42! intrinsic function like MAX, MIN, SIGN
43!
[1321]44! 1320 2014-03-20 08:40:49Z raasch
[1320]45! ONLY-attribute added to USE-statements,
46! kind-parameters added to all INTEGER and REAL declaration statements,
47! kinds are defined in new module kinds,
48! revision history before 2012 removed,
49! comment fields (!:) to be used for variable explanations added to
50! all variable declaration statements
[1]51!
[1319]52! 1318 2014-03-17 13:35:16Z raasch
53! module interfaces removed
54!
[1037]55! 1036 2012-10-22 13:43:42Z raasch
56! code put under GPL (PALM 3.9)
57!
[829]58! 828 2012-02-21 12:00:36Z raasch
59! particle feature color renamed class
60!
[1]61! Revision 1.1  2000/04/27 06:27:17  raasch
62! Initial revision
63!
64!
65! Description:
66! ------------
[1822]67!> Plot of isosurface and slicers with dvrp-software
[1]68!------------------------------------------------------------------------------!
[1682]69 MODULE dvrp_color
70 
[1036]71
72    USE dvrp_variables
[1320]73   
74    USE kinds
[1036]75
76    IMPLICIT NONE
77
78 CONTAINS
79
[1682]80!------------------------------------------------------------------------------!
81! Description:
82! ------------
83!> @todo Missing subroutine description.
84!------------------------------------------------------------------------------!
[1036]85    SUBROUTINE color_dvrp( value, color )
86
[1682]87       REAL(wp), INTENT(IN)  ::  value    !<
88       REAL(wp), INTENT(OUT) ::  color(4) !<
[1036]89
[1682]90       REAL(wp)              ::  scale    !<
[1036]91
[1320]92       scale = ( value - slicer_range_limits_dvrp(1,islice_dvrp) ) /           &
93               ( slicer_range_limits_dvrp(2,islice_dvrp) -                     &
[1036]94                 slicer_range_limits_dvrp(1,islice_dvrp) )
95
[1353]96       scale = MODULO( 180.0_wp + 180.0_wp * scale, 360.0_wp )
[1036]97
[1320]98       color = (/ scale, 0.5_wp, 1.0_wp, 0.0_wp /)
[1036]99
100    END SUBROUTINE color_dvrp
101
102 END MODULE dvrp_color
103
104
105 RECURSIVE SUBROUTINE data_output_dvrp
106
[1]107#if defined( __dvrp_graphics )
108
[1320]109    USE arrays_3d,                                                             &
110        ONLY:  p, pt, q, ql, ts, u, us, v, w, zu
111       
112    USE cloud_parameters,                                                      &
113        ONLY:  l_d_cp, pt_d_t
114       
115    USE constants,                                                             &
116        ONLY:  pi
117       
118    USE control_parameters,                                                    &
119        ONLY:  cloud_droplets, cloud_physics, do2d, do3d, humidity, ibc_uv_b,  &
120               message_string, nz_do3d, passive_scalar, simulated_time,        &
121               threshold
122       
123    USE cpulog,                                                                &
124        ONLY:  log_point, log_point_s, cpu_log
125       
[1]126    USE DVRP
[1320]127   
[1]128    USE dvrp_color
[1320]129       
[1]130    USE dvrp_variables
[1320]131       
132    USE grid_variables,                                                        &
133        ONLY:  dx, dy
134       
135    USE indices,                                                               &
136        ONLY:  nxl, nxr, nyn, nys, nzb
137       
138    USE kinds
[1822]139
[1]140    USE pegrid
141
142    IMPLICIT NONE
143
[1682]144    CHARACTER (LEN=2) ::  section_chr      !<
145    CHARACTER (LEN=6) ::  output_variable  !<
[1320]146   
[1682]147    INTEGER(iwp) ::  c_mode           !< 
148    INTEGER(iwp) ::  c_size_x         !<
149    INTEGER(iwp) ::  c_size_y         !<
150    INTEGER(iwp) ::  c_size_z         !<
151    INTEGER(iwp) ::  dvrp_nop         !<
152    INTEGER(iwp) ::  dvrp_not         !<
153    INTEGER(iwp) ::  gradient_normals !<
154    INTEGER(iwp) ::  i                !<
155    INTEGER(iwp) ::  ip               !<
156    INTEGER(iwp) ::  j                !<
157    INTEGER(iwp) ::  jp               !<
158    INTEGER(iwp) ::  k                !<
159    INTEGER(iwp) ::  l                !<
160    INTEGER(iwp) ::  m                !<
161    INTEGER(iwp) ::  n                !<
162    INTEGER(iwp) ::  n_isosurface     !<
163    INTEGER(iwp) ::  n_slicer         !<
164    INTEGER(iwp) ::  nn               !<
165    INTEGER(iwp) ::  section_mode     !<
166    INTEGER(iwp) ::  vn               !<
167    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  p_c  !<
168    INTEGER(iwp), DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  p_t  !<
[242]169
[1682]170    LOGICAL, DIMENSION(:), ALLOCATABLE ::  dvrp_mask  !<
[242]171
[1682]172    REAL(sp) ::  slicer_position  !<
173    REAL(sp) ::  tmp_alpha        !<
174    REAL(sp) ::  tmp_alpha_w      !<
175    REAL(sp) ::  tmp_b            !<
176    REAL(sp) ::  tmp_c_alpha      !<
177    REAL(sp) ::  tmp_g            !<
178    REAL(sp) ::  tmp_norm         !<
179    REAL(sp) ::  tmp_pos          !<
180    REAL(sp) ::  tmp_r            !<
181    REAL(sp) ::  tmp_t            !<
182    REAL(sp) ::  tmp_th           !<
183    REAL(sp), DIMENSION(:),     ALLOCATABLE   ::  psize  !<
184    REAL(sp), DIMENSION(:),     ALLOCATABLE   ::  p_x    !<
185    REAL(sp), DIMENSION(:),     ALLOCATABLE   ::  p_y    !<
186    REAL(sp), DIMENSION(:),     ALLOCATABLE   ::  p_z    !<
187    REAL(sp), DIMENSION(:,:,:), ALLOCATABLE   ::  local_pf  !<
188    REAL(sp), DIMENSION(:,:,:,:), ALLOCATABLE ::  local_pfi !<
[1]189
190
191    CALL cpu_log( log_point(27), 'data_output_dvrp', 'start' )
192
193!
194!-- Loop over all output modes choosed
[284]195    m            = 1
196    n_isosurface = 0  ! isosurface counter (for threshold values and color)
197    n_slicer     = 0  ! slice plane counter (for range of values)
[1]198    DO WHILE ( mode_dvrp(m) /= ' ' )
199!
200!--    Update of the steering variables
201       IF ( .NOT. lock_steering_update )  THEN
202!
203!--       Set lock to avoid recursive calls of DVRP_STEERING_UPDATE
204          lock_steering_update = .TRUE.
[210]205!          CALL DVRP_STEERING_UPDATE( m-1, data_output_dvrp )
[1]206          lock_steering_update = .FALSE.
207       ENDIF
208
209!
210!--    Determine the variable which shall be plotted (in case of slicers or
211!--    isosurfaces)
212       IF ( mode_dvrp(m)(1:10) == 'isosurface' )  THEN
[130]213          READ ( mode_dvrp(m), '(10X,I2)' )  vn
[1]214          output_variable = do3d(0,vn)
[284]215          n_isosurface = n_isosurface + 1
[1]216       ELSEIF ( mode_dvrp(m)(1:6) == 'slicer' )  THEN
[130]217          READ ( mode_dvrp(m), '(6X,I2)' )  vn
[1]218          output_variable = do2d(0,vn)
219          l = MAX( 2, LEN_TRIM( do2d(0,vn) ) )
220          section_chr = do2d(0,vn)(l-1:l)
221          SELECT CASE ( section_chr )
222             CASE ( 'xy' )
223                section_mode = 2
224                slicer_position = zu(MIN( slicer_position_dvrp(m), nz_do3d ))
225             CASE ( 'xz' )
226                section_mode = 1
227                slicer_position = slicer_position_dvrp(m) * dy
228             CASE ( 'yz' )
229                section_mode = 0
230                slicer_position = slicer_position_dvrp(m) * dx
231          END SELECT
232       ENDIF
233
234!
235!--    Select the plot mode (in case of isosurface or slicer only if user has
236!--    defined a variable which shall be plotted; otherwise do nothing)
[1822]237       IF ( ( mode_dvrp(m)(1:10) == 'isosurface'  .OR.                     &
[1353]238                  mode_dvrp(m)(1:6)  == 'slicer'           )                   &
[1]239                  .AND.  output_variable /= ' ' )  THEN
240
241!
242!--       Create an intermediate array, properly dimensioned for plot-output
[1353]243          ALLOCATE( local_pf(nxl_dvrp:nxr_dvrp+1,nys_dvrp:nyn_dvrp+1,          &
[246]244                             nzb:nz_do3d) )
[1]245
246!
247!--       Move original array to intermediate array
[246]248          IF ( dvrp_overlap )  THEN
[1]249
[246]250             SELECT CASE ( output_variable )
251
252                CASE ( 'u', 'u_xy', 'u_xz', 'u_yz' )
253                   DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
254                      DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
255                         DO  k = nzb, nz_do3d
256                            local_pf(i,j,k) = u(k,j,i)
257                         ENDDO
[1]258                      ENDDO
259                   ENDDO
260!
[246]261!--                Replace mirrored values at lower surface by real surface
262!--                values
[1353]263                   IF ( output_variable == 'u_xz'  .OR.                        &
[246]264                        output_variable == 'u_yz' )  THEN
[1353]265                      IF ( ibc_uv_b == 0 )  local_pf(:,:,nzb) = 0.0_wp
[246]266                   ENDIF
[1]267
268
[246]269                CASE ( 'v', 'v_xy', 'v_xz', 'v_yz' )
270                   DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
271                      DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
272                         DO  k = nzb, nz_do3d
273                            local_pf(i,j,k) = v(k,j,i)
274                         ENDDO
[1]275                      ENDDO
276                   ENDDO
277!
[246]278!--                Replace mirrored values at lower surface by real surface
279!--                values
[1353]280                   IF ( output_variable == 'v_xz'  .OR.                        &
[246]281                        output_variable == 'v_yz' )  THEN
[1353]282                      IF ( ibc_uv_b == 0 )  local_pf(:,:,nzb) = 0.0_wp
[246]283                   ENDIF
[1]284
[246]285                CASE ( 'w', 'w_xy', 'w_xz', 'w_yz' )
286                   DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
287                      DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
288                         DO  k = nzb, nz_do3d
289                            local_pf(i,j,k) = w(k,j,i)
290                         ENDDO
[1]291                      ENDDO
292                   ENDDO
[106]293! Averaging for Langmuir circulation
[246]294!                   DO  k = nzb, nz_do3d
295!                      DO  j = nys_dvrp+1, nyn_dvrp
296!                         DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
297!                            local_pf(i,j,k) = 0.25 * local_pf(i,j-1,k) + &
298!                                              0.50 * local_pf(i,j,k)   + &
299!                                              0.25 * local_pf(i,j+1,k)
300!                         ENDDO
[106]301!                      ENDDO
302!                   ENDDO
[1]303
[246]304                CASE ( 'p', 'p_xy', 'p_xz', 'p_yz' )
305                   DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
306                      DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
307                         DO  k = nzb, nz_do3d
308                            local_pf(i,j,k) = p(k,j,i)
309                         ENDDO
[1]310                      ENDDO
311                   ENDDO
312
[246]313                CASE ( 'pt', 'pt_xy', 'pt_xz', 'pt_yz' )
314                   IF ( .NOT. cloud_physics ) THEN
315                      DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
316                         DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
317                            DO  k = nzb, nz_do3d
318                               local_pf(i,j,k) = pt(k,j,i)
319                            ENDDO
[1]320                         ENDDO
321                      ENDDO
[246]322                   ELSE
323                      DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
324                         DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
325                            DO  k = nzb, nz_do3d
[1353]326                               local_pf(i,j,k) = pt(k,j,i) + l_d_cp *          &
[246]327                                                 pt_d_t(k) * ql(k,j,i)
328                            ENDDO
[1]329                         ENDDO
330                      ENDDO
[246]331                   ENDIF
[1]332
[246]333                CASE ( 'q', 'q_xy', 'q_xz', 'q_yz' )
334                   IF ( humidity  .OR.  passive_scalar )  THEN
335                      DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
336                         DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
337                            DO  k = nzb, nz_do3d
338                               local_pf(i,j,k) = q(k,j,i)
339                            ENDDO
[1]340                         ENDDO
[246]341                      ENDDO           
[254]342                   ELSE                   
[1353]343                      message_string = 'if humidity/passive_scalar = '    //   & 
344                            'FALSE output of ' // TRIM( output_variable ) //   &
[274]345                            'is not provided' 
346                      CALL message( 'data_output_dvrp', 'PA0183',&
347                                                                 0, 0, 0, 6, 0 )
[1]348                   ENDIF
349             
[246]350                CASE ( 'ql', 'ql_xy', 'ql_xz', 'ql_yz' )
351                   IF ( cloud_physics  .OR.  cloud_droplets )  THEN
352                      DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
353                         DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
354                            DO  k = nzb, nz_do3d
355                               local_pf(i,j,k) = ql(k,j,i)
356                            ENDDO
[1]357                         ENDDO
358                      ENDDO
[254]359                   ELSE                     
[1353]360                      message_string = 'if cloud_physics = FALSE '       //    & 
361                                  'output of ' // TRIM( output_variable) //    &
[274]362                                  'is not provided' 
363                      CALL message( 'data_output_dvrp', 'PA0184',&
364                                                                 0, 0, 0, 6, 0 )
[1]365                   ENDIF
366
[246]367                CASE ( 'u*_xy' )
368                   DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
369                      DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
370                         local_pf(i,j,nzb+1) = us(j,i)
371                      ENDDO
[1]372                   ENDDO
[246]373                   slicer_position = zu(nzb+1)
[1]374
[246]375                CASE ( 't*_xy' )
376                   DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
377                      DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
378                         local_pf(i,j,nzb+1) = ts(j,i)
379                      ENDDO
[1]380                   ENDDO
[246]381                   slicer_position = zu(nzb+1)
[1]382
383
[246]384                CASE DEFAULT
[130]385!
[246]386!--                The DEFAULT case is reached either if output_variable
387!--                contains unsupported variable or if the user has coded a
388!--                special case in the user interface. There, the subroutine
389!--                user_data_output_dvrp checks which of these two conditions
390!--                applies.
391                   CALL user_data_output_dvrp( output_variable, local_pf )
[1]392
[130]393
[246]394             END SELECT
[1]395
[264]396          ELSE
397!
398!--          No overlap of clipping domain with the current subdomain
399             DO  i = nxl_dvrp, nxr_dvrp+1
400                DO  j = nys_dvrp, nyn_dvrp+1
401                   DO  k = nzb, nz_do3d
[1353]402                      local_pf(i,j,k) = 0.0_wp
[264]403                   ENDDO
404                ENDDO
405             ENDDO
406
[246]407          ENDIF
[1]408
409          IF ( mode_dvrp(m)(1:10) == 'isosurface' )  THEN
[392]410
[1]411!
412!--          DVRP-Calls for plotting isosurfaces:
413             CALL cpu_log( log_point_s(26), 'dvrp_isosurface', 'start' )
414
415!
[284]416!--          Definition of isosurface color
417             tmp_r = isosurface_color(1,n_isosurface)
418             tmp_g = isosurface_color(2,n_isosurface)
419             tmp_b = isosurface_color(3,n_isosurface)
[1353]420             tmp_t = 0.0_wp
[284]421             CALL DVRP_MATERIAL_RGB( m-1, 1, tmp_r, tmp_g, tmp_b, tmp_t )
[1]422
423!
424!--          Compute and plot isosurface in dvr-format
[1353]425             CALL DVRP_DATA( m-1, local_pf, 1, nx_dvrp, ny_dvrp, nz_dvrp,      &
[1]426                             cyclic_dvrp, cyclic_dvrp, cyclic_dvrp )
[210]427
428             c_size_x = vc_size_x;  c_size_y = vc_size_y;  c_size_z = vc_size_z
429             CALL DVRP_CLUSTER_SIZE( m-1, c_size_x, c_size_y, c_size_z )
430
431             c_mode   = vc_mode 
432             CALL DVRP_CLUSTERING_MODE( m-1, c_mode )
433
434             gradient_normals = vc_gradient_normals
435             CALL DVRP_GRADIENTNORMALS( m-1, gradient_normals )
[392]436
[210]437!
438!--          A seperate procedure for setting vc_alpha will be in the next
439!--          version of libDVRP
440             tmp_c_alpha = vc_alpha 
441             CALL DVRP_THRESHOLD( -(m-1)-1, tmp_c_alpha )
442
[246]443             IF ( dvrp_overlap )  THEN
[284]444                tmp_th = threshold(n_isosurface)
[246]445             ELSE
[1353]446                tmp_th = 1.0_wp  ! nothing is plotted because array values are 0
[246]447             ENDIF
448
[210]449             CALL DVRP_THRESHOLD( m-1, tmp_th )
[392]450
[210]451             CALL DVRP_VISUALIZE( m-1, 21, dvrp_filecount )
452
[1]453             CALL cpu_log( log_point_s(26), 'dvrp_isosurface', 'stop' )
454
455          ELSEIF ( mode_dvrp(m)(1:6) == 'slicer' )  THEN
[392]456
[1]457!
458!--          DVRP-Calls for plotting slicers:
459             CALL cpu_log( log_point_s(27), 'dvrp_slicer', 'start' )
460
461!
462!--          Material and color definitions
[1353]463             tmp_r = 0.0_wp;  tmp_g = 0.0_wp;  tmp_b = 0.0_wp;  tmp_t = 0.0_wp
[210]464             CALL DVRP_MATERIAL_RGB( m-1, 1, tmp_r, tmp_g, tmp_b, tmp_t )
[1]465
[284]466             n_slicer = n_slicer + 1
467
468!
469!--           Using dolorfunction has not been properly tested
470!             islice_dvrp = n_slicer
471!             CALL DVRP_COLORFUNCTION( m-1, DVRP_CM_HLS, 25,                 &
472!                                      slicer_range_limits_dvrp(:,n_slicer), &
[1]473!                                      color_dvrp )
474
[284]475!
476!--          Set interval of values defining the colortable
477             CALL set_slicer_attributes_dvrp( n_slicer )
478
479!
480!--          Create user-defined colortable
[1]481             CALL user_dvrp_coltab( 'slicer', output_variable )
482
[1353]483             CALL DVRP_COLORTABLE_HLS( m-1, 1, interval_values_dvrp,           &
484                                       interval_h_dvrp, interval_l_dvrp,       &
[1]485                                       interval_s_dvrp, interval_a_dvrp )
486
487!
488!--          Compute and plot slicer in dvr-format
[1353]489             CALL DVRP_DATA( m-1, local_pf, 1, nx_dvrp, ny_dvrp, nz_dvrp,      &
[1]490                             cyclic_dvrp, cyclic_dvrp, cyclic_dvrp )
[262]491             tmp_pos = slicer_position
492             CALL DVRP_SLICER( m-1, section_mode, tmp_pos )
[106]493
[1]494             CALL DVRP_VISUALIZE( m-1, 2, dvrp_filecount )
495
496             CALL cpu_log( log_point_s(27), 'dvrp_slicer', 'stop' )
497
498          ENDIF
499
500          DEALLOCATE( local_pf )
501
[210]502       ELSEIF ( mode_dvrp(m)(1:9) == 'pathlines' ) THEN
503
504          ALLOCATE( local_pfi(4,nxl:nxr+1,nys:nyn+1,nzb:nz_do3d) )
505          DO  i = nxl, nxr+1
506             DO  j = nys, nyn+1
507                DO  k = nzb, nz_do3d
508                   local_pfi(1,i,j,k) = u(k,j,i)
509                   local_pfi(2,i,j,k) = v(k,j,i)
510                   local_pfi(3,i,j,k) = w(k,j,i)
[1353]511                   tmp_norm           = SQRT( u(k,j,i) * u(k,j,i) +            &
512                                              v(k,j,i) * v(k,j,i) +            &
[210]513                                              w(k,j,i) * w(k,j,i) )
[1353]514                   tmp_alpha          = ACOS( 0.0_wp * u(k,j,i) / tmp_norm +   &
515                                              0.0_wp * v(k,j,i) / tmp_norm -   &
516                                              1.0_wp * w(k,j,i) / tmp_norm )
517                   tmp_alpha_w        = tmp_alpha / pi * 180.0_wp
[210]518                   local_pfi(4,i,j,k) = tmp_alpha_w
519                ENDDO
520             ENDDO
521          ENDDO
522
523          CALL cpu_log( log_point_s(31), 'dvrp_pathlines', 'start' )
524
525          CALL DVRP_DATA( m-1, local_pfi, 4, nx_dvrp, ny_dvrp, nz_dvrp, &
526                          cyclic_dvrp, cyclic_dvrp, cyclic_dvrp )
527          CALL DVRP_VISUALIZE( m-1, 20, dvrp_filecount )
528
529          CALL cpu_log( log_point_s(31), 'dvrp_pathlines', 'stop' )
530
531          DEALLOCATE( local_pfi )
532
[1]533       ENDIF
534
535       m = m + 1
536
537    ENDDO
538
539    dvrp_filecount = dvrp_filecount + 1
540
541    CALL cpu_log( log_point(27), 'data_output_dvrp', 'stop' )
542
543#endif
544 END SUBROUTINE data_output_dvrp
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.