ЦГНС

Общая система обозначений CFD
Расширение имени файла	.cgns
Последний выпуск	4.2.0 ; 24 апреля 2021 г.
Тип формата	формат научных данных
Открытый формат ?	Да
Веб-сайт	http://www.cgns.org

CGNS означает « Общая система обозначений CFD» . Это общий, портативный и расширяемый стандарт хранения и извлечения данных анализа CFD . Он состоит из набора соглашений и бесплатного и открытого программного обеспечения, реализующего эти соглашения. Он является самоописательным, кросс-платформенным, также называемым независимым от платформы или машины, документированным и администрируемым международным руководящим комитетом. Это также Американского института аэронавтики и астронавтики ( AIAA рекомендованная практика ). Проект CGNS зародился в 1994 году как совместная работа Boeing и НАСА , и с тех пор в него вошли многие другие участвующие организации по всему миру. В 1999 году контроль над CGNS был полностью передан общественному форуму, известному как Руководящий комитет CGNS. Архивировано 24 июня 2007 г. на Wayback Machine . Этот комитет состоит из международных представителей правительства и частного бизнеса.

Система CGNS состоит из двух частей: (1) стандартного формата (известного как структура данных стандартного интерфейса или SIDS) для записи данных и (2) программного обеспечения, которое считывает, записывает и изменяет данные в этом формате. Формат — это концептуальная сущность, установленная документацией; программное обеспечение представляет собой физический продукт, предоставляемый разработчикам для доступа и создания данных, записанных в этом формате.

Система CGNS предназначена для облегчения обмена данными между объектами и приложениями, а также для стабилизации архивирования аэродинамических данных. Данные хранятся в компактном двоичном формате и доступны через полную и расширяемую библиотеку функций. Интерфейс прикладного программирования (API) является кроссплатформенным и может быть легко реализован в C , C++ , Fortran и Fortran 90 приложениях . Также существует MEX-интерфейс mexCGNS для вызова API CGNS в языках программирования высокого уровня MATLAB и GNU Octave . Существуют объектно-ориентированный интерфейс CGNS++ и Python модуль pyCGNS .

Основной целью CGNS являются данные, обычно связанные со сжимаемым вязким потоком (т. е. уравнения Навье-Стокса ), но стандарт также применим к подклассам, таким как Эйлеровы и потенциальные потоки. Стандарт CGNS включает следующие типы данных.

Структурированные, неструктурированные и гибридные сетки
Данные решения потока, которые могут быть узловыми, центрированными по ячейкам, гранецентрированными или центрированными по краям.
Возможность подключения многозонного интерфейса, как примыкающего, так и вынесенного
Граничные условия
Описания уравнений потока, включая уравнение состояния, модели вязкости и теплопроводности , модели турбулентности, модели многовидовой химии и электромагнетизм.
Зависящий от времени поток, включая движущиеся и деформирующиеся сетки.
Единицы измерения и информация об обезразмеривании
Эталонные состояния
История конвергенции
Связь с САПР определениями геометрии
Пользовательские данные

Большая часть стандарта и программного обеспечения применима к вычислительной физике поля в целом. Дисциплинам, отличным от гидродинамики, потребуется расширить определения данных и правила хранения, но фундаментальное программное обеспечение баз данных, обеспечивающее независимость от платформы, не является специфичным для гидродинамики.

CGNS обладает самоописанием, что позволяет приложению интерпретировать структуру и содержимое файла без какой-либо внешней информации. CGNS может использовать два разных формата данных низкого уровня:

разработанный и поддерживаемый внутри компании метод под названием Advanced Data Format (ADF), основанный на общей системе форматов файлов, ранее использовавшейся в McDonnell Douglas.
HDF5 — широко используемый формат иерархических данных.

Инструменты и руководства

Помимо самой библиотеки CGNS, на Github доступны следующие инструменты и руководства :

CGNSTools — включает ADFVIEWER, браузер и редактор файлов CGNS.
Код руководства пользователя — небольшой практический пример программы CGNS, написанный на Фортране и C.
F77 Примеры — примеры компьютерных программ, написанных на Фортране, которые демонстрируют все функциональные возможности CGNS.
HDFql позволяет пользователям управлять файлами CGNS/HDF5 с помощью языка высокого уровня (похожего на SQL) на C, C++, Java, Python, C#, Fortran и R.

См. также

Общий формат данных (CDF)
EAS3 (система ввода-вывода)
FITS (Гибкая система транспортировки изображений)
GRIB (двоичный файл GRIDed)
Иерархический формат данных (HDF)
NetCDF (Общая сетевая форма данных)
Tecplot Бинарные файлы
XMDF (формат данных расширяемой модели)

Внешние ссылки