OpenFOAMのデータを機械学習に用いる時のデータ形式について

[mtzn]

お世話になります．本園と申します．

OpenFOAMのデータ出力形式について質問させていただきたく，投稿いたします．

OpenFOAMで計算したデータを，機械学習の学習用データとして使用したいと考えております．

解析対象：二次元翼

解析ソルバー：interPhasechangeFoam

出力したいデータ：Ux, Uy, p

機械学習：pytorch (conv.LSTM使用予定）

上記の条件において，OpenFOAMのデータ出力形式に何が適しているのか，思案しております．もし，何かご存知の方いらっしゃいましたら，お力添えいただけますと幸いです．

データ形式としては，OpenFOAMの計算結果をそのまま使用（各タイムステップフォルダに出力されたU,pなど），vtk形式，csv形式のどれかが良いかと考えております．

素人質問となり大変恐縮ですが，何卒よろしくお願い致します．

[kominami]

mtznさん

kominamiです。

こちらのスレッド（
https://groups.google.com/g/openfoam/c/PEZ_AUik66w/m/5vZlJpmAcnQJ
）には、sampleユーティリティを使って、「表面」の頂点、エッジ、サーフェスの値を出力できる旨の記載があります。

内部の場合は、plobeを使えば良いと思います。


それから、
OpenFOAMのv****系統の下記のチュートリアルは、sampleユーティリティが使われています。他にもいろいろな出力のサンプルがあります。
$FOAM_TUTORIALS/incompressible/pisoFoam/ras/cavity

以上です。

2025年4月15日火曜日 15:03:50 UTC+9 mtzn:

[ishigaki]

いしがきといいます。

PythonのOfppライブラリつかうと，PythonからOpneFOAMのデータをnumpyの配列として読み出せます。

https://github.com/xu-xianghua/ofpp

アスキーでもバイナリでもどちらにも対応してます。

2025年4月15日火曜日 18:20:11 UTC+9 kominami:

[mtzn]

皆様，早急にご返信ありがとうございます．

機械学習への使用を考え，Ofppを使用することにしました．

そこで，もう一つ質問なのですが，機械学習後の出力するデータ形式は，VTK形式等が良いでしょうか．

結果の可視化は，paraviewで行おうと考えております．

データ出力後，OpenFoam用のデータへの書き換え例等ございましたら，教えていただけますと幸いです．

色々，調べ，試してはいるのですが，上手くいかず行き詰まっております．

素人質問となり大変恐縮ですが，何卒よろしくお願い致します．

2025年4月16日水曜日 9:43:50 UTC+9 ishigaki:

[ishigaki]

mtznさま

機械学習じゃないですが，OpenFOAMつかってデータ同化の研究をしてるので，データ同化したあとの

結果からOpenFOAMの計算を再開させる必要があるので，OpenFOAMのデータ形式に戻すということをしています。

アスキーデータであれば，internalFieldの部分をねこそぎ書き換えるスクリプトをpythonなりで組むのはそこまで難しくないと思います。

イメージ的には

internalField   nonuniform List<scalar> 

(セル数)

(

以下のデータを書き換える感じです。

バイナリデータはアスキーほど単純じゃないですが，できなくはないです。

2025年4月16日水曜日 18:09:15 UTC+9 mtzn:

[mtzn]

ishigakiさま

ありがとうございます．

度々，申し訳ございません．

PythonのOfppライブラリを用いたデータだと，空間情報が失われてしまうのではないかとも思ったのですが，

この場合は，メッシュデータとフィールドデータを結合させて使用されているのでしょうか？

それとも，別でメッシュデータを組み込まれるのでしょうか．

何度も，本当にすみません．

素人質問となり大変恐縮ですが，何卒よろしくお願い致します．

2025年4月16日水曜日 21:22:52 UTC+9 ishigaki:

[ishigaki]

Ofppで読み出すと，internalFieldやboundaryFieldのデータがそのまま出力されるので，確かに空間情報（座標の情報）は

出てきません。

でも，対応するcellやfaceの順番は変わらないので，別途OpenFOAM上でセルの座標等を出力しておけば，

その座標のデータと併用することで，どのデータがどのセルのデータかはわかると思います。

自分は下記のようなコードをソルバに組み込んで，座標データをCSVで出力して使ってます。

ただ，最近，functionObjectにwriteCellCentresというのがあるのを見つけたので，簡単に座標を出力できるような気もします。

//const fileName path = "postProcessing";
const fileName path = ".";
if(!isDir(path)) mkDir(path);

const fileName fnamecelinfo = path / "cellCoord.csv";

OFstream fout(fnamecelinfo);

forAll(mesh.cells(), cid)
{
    const vector &C = mesh.C()[cid];
    fout<<C.x()<<","<<C.y()<<","<<C.z()<<endl;
}

const fileName fnamecelvinfo = path / "cellVolume.csv";

OFstream fout2(fnamecelvinfo);

forAll(mesh.cells(), cid)
{
    const scalar V = mesh.V()[cid];
    fout2<< V <<endl;
}

const fvPatchList& patches = mesh.boundary();

forAll(patches, patchi)
{

        fileName fnamecfinfo =  "Cf-"+patches[patchi].name() + ".csv";
OFstream fout3(fnamecfinfo);

Info <<   patches[patchi].name() <<endl;

        const labelUList& pFaceCells =
            mesh.boundary()[patchi].faceCells();
        forAll(pFaceCells, facei)
        {
            const vector &f = mesh.boundary()[patchi].Cf()[facei];
            fout3<<f.x()<<","<<f.y()<<","<<f.z()<<endl;
        }
                   
//}
}

2025年4月18日金曜日 16:38:46 UTC+9 mtzn: