Parallel processing 从多个MPI输出合成VTK文件

对于盖驱动空腔（CFD）的格子Boltzmann模拟，我将立方域分解为（也是立方的）8个子域，它们由8个秩独立计算。每个MPI列组为每个时间步生成一个VTK文件，因为我使用的是ParaView，所以我希望将整个过程可视化为一个立方体。更具体地说，我正在努力实现的目标是：

• 我有一个长度为8的立方体（每个方向的元素数）=>8x8x8=512个元素
• 每个维度分布到2个列组，即每个列组处理4x4x4=64个元素
• 每个列组将其结果以VTK

  StructuredGrid

  格式写入名为

  lbm\u out..vts

  的文件
• 我想生成一个

  .pvts

  文件，该文件收集

  *.vts

  文件，并将包含子域的文件合并到一个文件中，ParaView可以将其视为整个域

不幸的是，我面临着很多问题，因为我觉得ParaView和VTK的文档记录非常糟糕，来自ParaView的错误消息完全没有用处

我有以下

*.pvts

文件，其中包括一个重影层和：

<?xml version="1.0"?>
<VTKFile type="PStructuredGrid" version="0.1" byte_order="LittleEndian">
    <PStructuredGrid WholeExtent="0 7 0 7 0 7 " GhostLevel="1">
        <PPoints>
            <PDataArray NumberOfComponents="3" type="Float32" />
        </PPoints>
        <Piece Extent="0 4 0 4 0 4" Source="lbm_out_0.0.vts"/>
        <Piece Extent="3 7 0 4 0 4" Source="lbm_out_1.0.vts"/>
        <Piece Extent="0 4 3 7 0 4" Source="lbm_out_2.0.vts"/>
        <Piece Extent="3 7 3 7 0 4" Source="lbm_out_3.0.vts"/>
        <Piece Extent="0 4 0 4 3 7" Source="lbm_out_4.0.vts"/>
        <Piece Extent="3 7 0 4 3 7" Source="lbm_out_5.0.vts"/>
        <Piece Extent="0 4 3 7 3 7" Source="lbm_out_6.0.vts"/>
        <Piece Extent="3 7 3 7 3 7" Source="lbm_out_7.0.vts"/>
    </PStructuredGrid>
</VTKFile>

有了这个文件，我觉得应该可以正常工作（注意，还没有参数，只有简单的几何信息），我的域范围完全混乱了，尽管每个

*。vts

文件都可以自己正常工作。我附上了一张截图，让事情变得更清楚：

---

有什么问题吗？是否可以将旧版VTK文件用于此任务？我可能做错了什么吗？我真的不知道如何完成这项任务，而且我在谷歌找到的资源非常有限。谢谢。

不幸的是，类（）没有示例。因此，我决定编写最简单的代码来为结构化网格生成*.vts和.pvts文件，这与您正在寻找的情况非常相似

下面的代码使用MPI和VTK编写并行结构化网格文件。在本例中，我们有两个进程创建它们自己的.vts文件，vtkXMLPStructuredGridWriter类写入.pvts文件：

//MPI库
#包括
//VTK库
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
#包括
结构参数{
vtkProgrammableFilter*pf；
int局部_范围[6]；
};
//函数对点属性数据进行操作
作废执行（作废*参数）{
Args*Args=重新解释铸件（arg）；
自动信息=args->pf->GetOutputInformation（0）；
自动输出\u tmp=args->pf->GetOutput（）；
自动输入\u tmp=args->pf->GetInput（）；
vtkStructuredGrid*输出=动态强制转换（输出tmp）；
vtkStructuredGrid*输入=动态转换（输入tmp）；
输出->浅拷贝（输入）；
输出->设置范围（参数->本地范围）；
}
int main（int argc，char*argv[]）{
MPI_Init（&argc，&argv）；
int-myrank；
MPI_Comm_rank（MPI_Comm_WORLD和myrank）；
int lx{10}，ly{10}，lz{10}；//进程网格的局部维数
int dims[3]={lx+1，ly+1，lz+1}；
int-global_-extent[6]={0，2*lx，0，ly，0，lz}；
int local_extent[6]={myrank*lx，（myrank+1）*lx，0，ly，0，lz}；
//创建并初始化vtkMPIController
自动控制=vtkSmartPointer:：New（）；
控制->初始化（&argc，&argv，1）；
int nranks=contr->getNumberOfProcess（）；
int rank=contr->GetLocalProcessId（）；
//创建网格点，分配内存并插入它们
自动点=vtkSmartPointer:：New（）；
点->分配（dims[0]*dims[1]*dims[2]）；
对于（int k=0；kSetNumberOfTuples（（dims[0]-1）*（dims[1]-1）*（dims[2]-1））；
密度->设置名称（“密度”）；
整数指数；
for（int k=0；kSetInputData（structuredGrid）；
structuredGrid->设定点（点）；
structuredGrid->GetCellData（）->AddArray（密度）；
//创建并行编写器并调用一些函数
自动并行_writer=vtkSmartPointer:：New（）；
parallel_writer->SetInputConnection（pf->GetOutputPort（））；
并行写入器->设置控制器（控制）；
parallel_writer->SetFileName（“test.pvts”）；
并行写入器->设置条数（nranks）；
并行写入器->设置开始（秩）；
并行写入器->设置尾端（秩）；
parallel_writer->SetDataModeToBinary（）；
并行写入程序->更新（）；
并行写入器->写入（）；
控制->最终确定（）；
//警告：似乎MPI_Finalize不是必需的，因为我们正在使用
//vtkMPIController类中的Finalize（）函数
//排队看看会发生什么。
//MPI_Finalize（）；
返回0；
}

这段代码只将一些数据（在本例中，密度是标量）写入到文件中，而不进行渲染。要实现可视化，您需要一个类似Paraview的软件。 要运行此代码，可以使用以下CMake文件：

cmake_minimum_required(VERSION 2.8)

PROJECT(PXMLStructuredGridWriter)
add_executable(PXMLStructuredGridWriter parallel_vtk.cpp)

find_package(VTK REQUIRED)
include(${VTK_USE_FILE})
target_link_libraries(PXMLStructuredGridWriter ${VTK_LIBRARIES})

find_package(MPI REQUIRED)
include_directories(${MPI_INCLUDE_PATH})
target_link_libraries(PXMLStructuredGridWriter ${MPI_LIBRARIES})

最后，您将在可执行文件所在的同一目录中找到如下xml文件：

确保每个*.vts文件中StructuredGrid上的“WholeExtent”属性和Piece元素上的“Extent”属性与您为.pvts文件中的每个片段指定的范围相匹配。