Skeda:Heat.gif

Nga testwiki
Kërceni tek navigimi Kërceni tek kërkimi
Skedari origjinal (1.200 × 954 pixela, madhësia e skedës: 2,66 MB, tipi MIME: image/gif, kthyer, 30 korniza, 3,0 s)
Note: Due to technical limitations, thumbnails of high resolution GIF images such as this one will not be animated.

Kjo skedë është nga Wikimedia Commons dhe mund të përdoret nga projektet e tjera. Përshkrimi në faqen përshkruese të skedës është treguar më poshtë.

Përmbledhje

 This GIF graphic was created with Python.
Përshkrimi
English: Illustration of the Heat equation with a crescent moon as initial condition.
Data
Burimi Punë e juaja
Autori Nicoguaro. Based on File:Heat eqn.gif by en:User:Oleg Alexandrov
Versione tjera
Kodi burimor
InfoField

Python code

"""
Illustration of the heat equation

Solve the heat equation using finite differences and Forward Euler.

Based on: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Heat_eqn.gif
"""

from __future__ import division, print_function
import numpy as np
from mayavi import mlab
import subprocess

path_to_convert = "C:\Program Files\ImageMagick-6.9.3\convert.exe"

def step_function(N, scale, X, Y, shape="crescent"):
    """Function that is 1 on a set and 0 outside of it"""
    shapes = ["crescent", "cylinder", "hexagon", "superquadric", "smiley"]
    
    if shape not in shapes:
        shape = "crescent"

    if shape == "cylinder":
        Z = np.ones_like(X)
        Z[X**2 + Y**2 < 0.5] = 0
        Z[X**2 + Y**2 > 2] = 0

    if shape == "superquadric":
        Z = np.ones_like(X)
        Z[np.abs(X)**0.5 + np.abs(Y)**0.5 > 1.5] = 0

    if shape == "hexagon":
        Z = np.ones_like(X)
        hexa = 2*np.abs(X) + np.abs(X - Y*np.sqrt(3)) +\
            np.abs(X + Y*np.sqrt(3))
        Z[hexa > 6] = 0

    if shape == "crescent":
        c = 2
        d = -1
        e = 1
        f = 0.5
        k = 1.2
        shift = 10        
        Z = (c**2 - (X/e - d)**2 - (Y/f)**2)**2 + k*(c + d - X/e)**3 - shift
        Z = 1 - np.maximum(np.sign(Z), 0)
        
    if shape == "smiley":
        Z = np.ones_like(X)
        fac = 1.2
        x_eye = 0.5
        y_eye = 0.4
        bicorn = fac**2*(Y + 0.3)**2*(1 - fac**2*X**2) -\
                (fac**2*X**2 - 2*fac*(Y + 0.3) - 1)**2
        left_eye = (X + x_eye)**2/0.1 + (Y - y_eye)**2/0.4 - 1
        right_eye = (X - x_eye)**2/0.1 + (Y - y_eye)**2/0.4 - 1
        Z[X**2 + Y**2 > 2] = 0
        Z[bicorn > 0] = 0
        Z[left_eye < 0] = 0
        Z[right_eye < 0] = 0

    Z = scale * Z
    return Z

def data_gen(num):
    # Solve the heat equation with zero boundary conditions
    for cont in range(ntime_anim):
        Z[1:N-1, 1:N-1] = Z[1:N-1, 1:N-1] + dt*(Z[2:N, 1:N-1] +
                             Z[0:N-2, 1:N-1] + Z[1:N-1, 0:N-2] +
                             Z[1:N-1, 2:N] - 4*Z[1:N-1, 1:N-1])/dx**2

    surf = mlab.surf(X, Y, Z, colormap='autumn', warp_scale=1)
    # Change the visualization parameters.
    surf.actor.property.interpolation = 'phong'
    surf.actor.property.specular = 0.3
    surf.actor.property.specular_power = 20
    surf.module_manager.scalar_lut_manager.reverse_lut = True
    surf.module_manager.scalar_lut_manager.data_range = np.array([ 0.,  scale])

    return surf

N = 500  # Grid points
L = 2.5  # Box size
X, Y = np.mgrid[-L:L:N*1j, -L:L:N*1j]
scale = 2
Z = step_function(N, scale, X, Y, shape="crescent")
CFL = 0.125
dx = X[1, 0] - X[0, 0]
dy = dx
dt = CFL*dx**2
end_time = 0.05
time = np.arange(0, end_time, dt)
nframes = 50
ntime = time.shape[0]
ntime_anim = int(ntime/nframes)

#%% Plot frames
fname = "heat"
bgcolor = (1, 1, 1)
fig = mlab.figure(size=(1200, 1000), bgcolor=bgcolor)
fig.scene.camera.azimuth(180)
mlab.get_engine()
engine = mlab.get_engine()
scene = engine.scenes[0]
for cont in range(nframes):
    mlab.clf()
    surf = data_gen(cont)
    scene.scene.camera.position = [-8, -8,  7]
    scene.scene.camera.clipping_range = [7, 22]
    scene.scene.camera.focal_point = [0, 0, 1]
    print(cont)
    mlab.savefig("{}_{n:02d}.png".format(fname, n=cont))

#%% Generate video
args = [path_to_convert, "-delay", "10", "-loop" , "0", fname + "_*.png",
        fname + ".gif"]
subprocess.call(args, shell=True)
subprocess.call(["del", "/Q", fname + "*.png"], shell=True)
print("Done!")

Licencim

Unë, krijuesi i kësaj pune, e publikoj këtu në bazë të licensës në vijim:
w:sq:Creative Commons
atribuim
This file is licensed under the Creative Commons Attribution 4.0 International license.
Je i lirë të:
  • ta shpërndani – ta kopjoni, rishpërndani dhe përcillni punën
  • t’i bëni “remix” – të përshtatni punën
Sipas kushteve të mëposhtme:
  • atribuim – Duhet t’i jepni meritat e duhura, të siguroni një lidhje për tek licenca dhe të tregoni nëse janë bërë ndryshime. Këtë mund ta bëni në ndonjë mënyrë të arsyeshme, por jo në ndonjë mënyrë që sugjeron se licencuesi ju del zot juve apo përdorimit tuaj.

Captions

Add a one-line explanation of what this file represents
Animation of the heat equation with a crescent moon as initial condition.

Items portrayed in this file

përshkruan

16 maj 2017

data size anglisht

2.787.307 Bajti

3 sekonda

954 pixel

1.200 pixel

checksum anglisht

07900fef474dafbc79c213cb7fda9dbd859e8d06

Historiku i skedarit

Kliko mbi një datë/orë për ta parë skedarin siç është shfaqur në atë kohë.

Data/OraMiniaturaPërmasatPërdoruesiKoment
e tanishme20 maj 2017 04:12Miniaturë për versionin duke filluar nga 20 maj 2017 04:121.200 × 954 (2,66 MB)wikimediacommons>NicoguaroUser created page with UploadWizard

faqe lidhet tek kjo skedë: