プロット (`plot`)¶

plot() は emout でいちばんよく使う機能です。スライス後の次元に応じて、自動で 1D ラインプロットと 2D カラーマップを切り替えます。

2D カラーマップ¶

3D ボリュームを 2D にスライスするとカラーマップが描画されます:

import emout

data = emout.Emout("output_dir")

# 最終ステップの xz 平面（y = ny//2）
data.phisp[-1, :, data.inp.ny // 2, :].plot()

# z=100 での xy 平面
data.phisp[-1, 100, :, :].plot()

1D ラインプロット¶

1D にスライスするとラインプロットが描画されます:

# x=32, y=32 での z 軸方向のプロファイル
data.phisp[-1, :, 32, 32].plot()

主なオプション¶

パラメータ	型	説明	デフォルト
`use_si`	`bool`	SI 単位で軸ラベル・値を表示	`True`
`show`	`bool`	`plt.show()` を呼ぶ	`False`
`savefilename`	`str`	ファイルに保存	`None`
`vmin`	`float`	カラーバーの最小値	自動
`vmax`	`float`	カラーバーの最大値	自動
`cmap`	colormap	Matplotlib カラーマップ	独自 gray-jet
`norm`	`str`	`'log'` で対数カラースケール	`None`
`mode`	`str`	`'cm'`（カラーマップ）, `'cont'`（等高線）, `'cm+cont'`（両方）	`'cm'`
`title`	`str`	タイトルを指定	自動生成
`xlabel`	`str`	x 軸ラベルを指定	自動生成
`ylabel`	`str`	y 軸ラベルを指定	自動生成

使用例¶

ファイルに保存¶

data.phisp[-1, 100, :, :].plot(savefilename="phisp.png")

対数スケール¶

data.nd1p[-1, 100, :, :].plot(norm="log", vmin=1e-3, vmax=20)

等高線表示¶

data.phisp[-1, 100, :, :].plot(mode="cont")

カラーマップ + 等高線の重ね描き¶

data.phisp[-1, 100, :, :].plot(mode="cm+cont")

ベクトル場（ストリームライン）¶

2D ベクトルデータはストリームラインで描画されます:

data.j1xy[-1, 100, :, :].plot()

SI 単位と EMSES 単位¶

plot() は既定で軸ラベルと値を SI 単位に変換します。EMSES の内部単位のまま表示したい場合は:

data.phisp[-1, 100, :, :].plot(use_si=False)

SI 値の直接取得¶

.val_si プロパティで SI 単位の NumPy 配列を取得できます:

phisp_V = data.phisp[-1].val_si       # 電位 [V]
j1z_A_m2 = data.j1z[-1].val_si        # 電流密度 [A/m^2]
nd1p_m3 = data.nd1p[-1].val_si        # 数密度 [/m^3]

データマスク¶

プロット前に特定の領域をマスクできます:

# 平均値以下をマスクしてプロット
data.phisp[1].masked(lambda phi: phi < phi.mean()).plot()

3D プロット（PyVista）¶

PyVista backend を使うと、2D スライスを 3D 空間に配置したり、3D scalar / vector field を描画できます。このページでは入口だけ示します。mode、重ね描き、保存、HPC での使い方は PyVista 可視化を参照してください。

# 3D scalar volume surface
data.phisp[-1, :, :, :].plot3d(mode="box", show=True)

# 2D slice placed in 3D space
data.phisp[-1, 100, :, :].plot3d(show=True)

# 3D vector field
data.j1xyz[-1].plot3d(mode="stream", show=True)

メッシュサーフェスの描画¶

境界を 3D field に重ねたい場合は、まず data.boundaries.plot3d() または plot3d(..., surfaces=data.boundaries) を使います。境界メッシュの合成、境界ごとの style、field-sampled な plot_surfaces() の詳細は境界メッシュを参照してください。

data.phisp[-1].plot3d(mode="contour", levels=[0.0], filename="phisp_iso.png")
data.j1xyz[-1].plot3d(surfaces=data.boundaries, filename="j1_stream.png")

プロット (plot)¶