インデックス割当ルール

• カテゴリー: [3] データの読込み、データ形式 (Excel との連携)
• 対応バージョン：[全般]

Tecplot では位置情報を XYZ のような直交座標 (Ordered Data) か有限要素 (Finite Element) のいずれかで指定します。

直交座標の場合、データを Tecplot に読み込む際に座標値 (X, Y, Z 等) とは別にインデックス情報 (I, J, K) を指定する必要があります。

まずは 2次元データでインデックス情報 (I, J, K) の指定方法をご説明します。

2次元サンプルデータ

X 軸方向 4点、Y 軸方向 3点、合計 12 点の測定点 (図中の赤丸) と、測定値 P (図中の数値) があります。

インデックス情報 (I, J, K) の値 (2次元)

インデックス K は常に 1 です。 インデックス I とインデックス J の値は座標軸方向のデータ数になります。

このサンプルデータの場合、X 軸方向の測定点の数「4」と、Y 軸方向の測定点の数「3」がインデックス I とインデックス J の値になります。つまりインデックス情報 (I,J,K) として (4,3,1) か (3,4,1) のいずれかを指定します。

• インデックス I ：4 または 3
• インデックス J ：3 または 4
• インデックス K：1

このサンプルデータの場合、テキストデータを次のような行列 (全体を括る括弧は不要です) で表記します。(*1)

• 列: X 座標、Y 座標、変数 P
• 行: 各測定点

 

インデックス割当ルール (2次元)

まずテキストデータ (行列) の行をインデックス J の値で分割します。 (J=3 の場合は 3 分割) 次に分割された各グループの行をインデックス I の値で分割します。 (I=4 の場合は 4 分割) 結果としてインデックス情報 (I, J, 1) が全ての行に割り当てられます。(*2) つまり、テキストデータ (行列) は 1行目から順に (1,1,1) → (2,1,1) → {中略} → (I,1,1) → (1,2,1) → (2,2,1) → {中略} → (I,J,1) のインデックス情報 (I,J,1) が割り当てられます。 そしてインデックス情報でエッジ (=外形) が決まります。  (1,1,1) ～ (I,1,1) ～ (I,J,1) ～ (1,J,1) をエッジ (=外形) とします。 正しい形状を表示するためには、インデックス情報 (I,J,1) に従ってテキストデータ (行列) の行を並べ替える (*3) 必要があります。

 

(例1) I=4, J=3, K=1と指定した場合

I=4, J=3, K=1 と指定した場合のインデックス割当は以下のようになります。

つまりテキストデータ (行列) の行を図中の青い破線の順に並べることになります。

I=4, J=3, K=1 に合わせて青い破線の順に、テキストデータ (行列) の行を並べ替えた結果

• 2D_sample_I3J4.txt

  0.00	0.00	0.00
  0.40 	0.02 	0.20
  0.60 	0.01 	0.37
  0.96 	0.03 	0.92
  0.05 	0.51 	0.61
  0.38 	0.48 	0.72
  0.66 	0.51 	1.05
  1.00 	0.52 	1.62
  0.01 	1.05 	1.26
  0.41 	0.98 	1.34
  0.62 	1.00 	1.58
  0.98 	1.02 	2.18

  
  
  このテキストデータ (行列) を I=4, J=3, K=1 と指定して読み込んだ結果
  (交点の枠内の数字は I,J 、黒線はエッジ (=外形)、赤線はメッシュ)
  

(例2) I=3, J=4, K=1 と指定した場合

I=3, J=4, K=1 と指定した場合のインデックス割当は以下のようになります。

つまりテキストデータ (行列) の行を図中の緑の破線の順に並べることになります。

I=3, J=4, K=1 に合わせて緑の破線の順に、テキストデータ (行列) の行を並べ替えた結果

• 2D_sample_I3J4.txt

  0.00	0.00	0.00
  0.05 	0.51 	0.61
  0.01 	1.05 	1.26
  0.40 	0.02 	0.20
  0.38 	0.48 	0.72
  0.41 	0.98 	1.34
  0.60 	0.01 	0.37
  0.66 	0.51 	1.05
  0.62 	1.00 	1.58
  0.96 	0.03 	0.92
  1.00 	0.52 	1.62
  0.98 	1.02 	2.18

  
  
  このテキストデータ (行列) を I=3, J=4, K=1 と指定して読み込んだ結果
  (交点の枠内の数字は I,J 、黒線はエッジ (=外形)、赤線はメッシュ)
  

(*1)

これは Tecplot では POINT フォーマットと呼ぶデータフォーマットです。 他にも BLOCK フォーマットがありますが、ここでは説明を割愛させていただきます。 BLOCK フォーマットについてはユーザーマニュアルを参照ください。

 

(*2)

各インデックス値の積 (=I*J*K) と同数のテキストデータが必要です。 次のようにテキストデータ (=測定点) が不足していると読み込めません。

逆にインデックスの数が不足している場合、読み込めますが正しい形状になりません。

(例1) のテキストデータ (行列) を I=3, J=3,K=1 と指定して読み込んだ結果 (交点の枠内の数字は I,J 、黒線はエッジ (=外形)、赤線はメッシュ)

(*3)

テキストデータ (行列) の行は、インデックス情報 (I,J,K) に従って規則的に並べる必要があります。座標値のソートで並べて問題ない場合もありますが、形状によっては読み込めても正しい形状になりません。

 

(例3) 長方形データを座標値でソート

下図のような単純な形状 (長方形メッシュ) ならば、座標値のソートでテキストデータ (行列) の行を並べても問題ありません。

このテキストデータ (行列) を X値、Y値の順にソートし、

I=3, J=4, K=1 と指定した場合のインデックス割当は以下のようになります。

• 2D_simple_I3J4.txt

  0.00 	0.00 	0.00
  0.00 	0.60 	0.61
  0.00 	1.00 	1.26
  0.40 	0.00 	0.20
  0.40 	0.60 	0.72
  0.40 	1.00 	1.34
  0.60 	0.00 	0.37
  0.60 	0.60 	1.05
  0.60 	1.00 	1.58
  1.00 	0.00 	0.92
  1.00 	0.60 	1.62
  1.00 	1.00 	2.18 

このテキストデータ (行列) を I=3, J=4, K=1 と指定して読み込んだ結果

(交点の枠内の数字は I,J 、黒線はエッジ (=外形)、赤線はメッシュ)

しかしサンプルデータのような多角形の場合、座標値のソートでテキストデータ (行列) の行を並べると、内部にある筈の点がエッジ (=外形) からがはみ出す場合があります。

 

 (例4)  多角形データを座標値でソート

サンプルデータ (2D_sample_I3J4.txt) を X値、Y値の順にソートし、

I=3, J=4, K=1 と指定した場合のインデックス割当

• 2D_sample_sorted.txt

  0.00 	0.00 	0.00
  0.01 	1.05 	1.26
  0.05 	0.51 	0.61
  0.38 	0.48 	0.72
  0.40 	0.02 	0.20
  0.41 	0.98 	1.34
  0.60 	0.01 	0.37
  0.62 	1.00 	1.58
  0.66 	0.51 	1.05
  0.96 	0.03 	0.92
  0.98 	1.02 	2.18
  1.00 	0.52 	1.62 

このテキストデータ (行列) を I=3, J=4, K=1 と指定して読み込んだ結果

(交点の枠内の数字は I,J 、黒線はエッジ(=外形)、赤線はメッシュ)

このサンプルデータの場合、ソートでは無く前述の (例1) か (例2) のように行を並べないと正しい形状は表示できません。

 

3次元サンプルデータ

X 軸方向 4点、Y 軸方向 3点、Z 軸方向 2点、合計 24 点の測定点 (図中の赤丸) と、測定値 P があります。

インデックス情報 (I, J, K) の値 (3次元)

インデックス I、インデックス J、インデックス K の値は座標軸方向のデータ数になります。

このサンプルデータの場合、X 軸方向の測定点の数「4」と、Y 軸方向の測定点の数「3」、Z 軸方向の測定点の数「2」がインデックス I、インデックス J、インデックス K の値になります。

つまりインデックス情報 (I,J,K) として (4,3,2)、(4,2,3)、(3,4,2)、(3,2,4)、(2,4,3)、(2,3,4) のいずれかを指定します。

インデックス割当ルール(3次元)

まずテキストデータ (行列) の行を K の値で分割します。 (K=2 の場合は 2 分割) 次に分割された各グループの行を J の値で分割します。 (J=3 の場合は 3 分割) 更に J で分割された各グループの行を I の値で分割します。 (I=4 の場合は 4 分割) 結果としてインデックス (I, J, K) が全ての点に割り当てられます。(*2) つまり、テキストデータ (行列) は 1行目から順に (1,1,1) → (2,1,1) → {中略} → (I,1,1) → (1,2,1) → {中略} → (I,J,1) → (1,1,2) → (2,1,2) → {中略} → (I,J,K) のインデックス情報が割り当てられます。 そしてインデックス情報でエッジ(=外形) が決まります。 (1,1,1)～(I,1,1)、(1,1,1)～(1,J,1) (I,1,1)～(I,J,1)、(1,J,1)～(I,J,1) (1,1,1)～(1,1,K)、(I,J,1)～(I,J,K) (I,1,1)～(I,1,K)、(1,J,1)～(1,J,K) (1,1,K)～(I,1,K)、(1,1,K)～(1,J,K) (I,1,K)～(I,J,K)、(1,J,1)～(I,J,K) をエッジ (=外形) とします。 正しい形状を表示するためには、インデックス情報 (I,J,K) に従ってテキストデータ (行列) の行を並べ替える (*3) 必要があります。

 

 (例5) I=4, J=3, K=2 と指定した場合

I=4, J=3, K=2 と指定した場合のインデックス割当は以下のようになります。

つまりテキストデータ (行列) の行を図中の青い破線の順に並べる必要があります。

テキストデータ (行列) の行を I=4, J=3, K=2 に合わせて青い破線の順に並べ替えた結果

• 3D_sample.txt

  0	0	0	0
  0.4	0.02	0	0.2
  0.6	0.01	0	0.37
  0.96	0.03	0	0.92
  0.05	0.51	0	0.61
  0.38	0.48	0	0.72
  0.66	0.51	0	1.05
  1	0.52	0	1.62
  0.01	1.05	0	1.26
  0.41	0.98	0	1.34
  0.62	1	0	1.58
  0.98	1.02	0	2.18
  0	0	1	0.05
  0.4	0.02	1	0.2
  0.6	0.01	1	0.37
  0.96	0.03	1	0.92
  0.05	0.51	1	0.61
  0.38	0.48	1	0.72
  0.66	0.51	1	1.05
  1	0.52	1	1.62
  0.01	1.05	1	1.26
  0.41	0.98	1	1.34
  0.62	1	1	1.58
  0.98	1.02	1	2.18

  
  
  このテキストデータ (行列) を I=4, J=3, K=2 と指定して読み込んだ結果
   (交点の枠内の数字は I,J,K 、黒線はエッジ (=外形)、赤線はメッシュ)