ParaView 顯示 LAMMPS 分子動力學模擬結果教學與範例

介紹如何使用 ParaView 顯示 LAMMPS 分子動力學模擬結果。

安裝 LAMMPS

若在 Ubuntu Linux 中，可以在加入 LAMMPS 相關的套件庫之後，透過 apt 安裝 LAMMPS：

# 加入 LAMMPS 相關的套件庫
sudo add-apt-repository ppa:gladky-anton/lammps
sudo add-apt-repository ppa:openkim/latest

# 更新套件庫資訊
sudo apt-get update

# 安裝 LAMMPS
sudo apt-get install lammps-stable

安裝完成之後，系統上就會有一個 lmp_stable 執行檔，可以使用 -help 參數查看使用方式。

# 查看使用方式
lmp_stable -help

執行 LAMMPS 範例

安裝好 LAMMPS 之後，在 /usr/share/doc/lammps-stable-doc/examples 目錄下會有許多官方提供的範例檔，我們以其中的 melt 範例來示範如何將模擬結果顯示在 ParaView 中。

若要以 ParaView 顯示 LAMMPS 的模擬結果，可以透過 LAMMPS 的 dump 輸出檔或是 vtk 檔案，兩者都可以正常顯示在 ParaView 中，擇一使用即可。

首先將 melt 範例目錄複製一份出來：

# 複製 LAMMPS 的 melt 範例
cp -r /usr/share/doc/lammps-stable-doc/examples/melt .
cd melt/

修改 melt 目錄中的 in.melt 指令稿，將原本被註解起來的 dump 指令拿掉，並稍微修改一下，讓 LAMMPS 輸出多個 dump 檔案：

# 輸出 dump 檔案
dump	dmpdump all atom 50 melt.*.dump

LAMMPS 也可以直接輸出 vtk 檔案，輸出的寫法類似這樣：

# 輸出 VTK 檔案
dump	dmpvtk all vtk 50 melt.*.vtk id x y z

修改好 in.melt 之後，以 LAMMPS 執行模擬：

# 執行模擬
lmp_stable -in in.melt

執行之後，就會輸出每個階段的 dump 檔案與 vtk 檔案。

ParaView 顯示 LAMMPS 模擬結果

若要使用 ParaView 顯示 LAMMPS 輸出的 dump 檔案，只要將檔案的副檔名設定為 .dump，就可以使用 ParaView 直接開啟：

在開啟 LAMMPS 的 dump 檔案後，要勾選其中的「mesh」選項：

這樣就可以顯示 LAMMPS 的模擬結果了。

除了 LAMMPS 的 dump 檔案之外，也可以透過 VTK 檔案來呈現 LAMMPS 的模擬結果，由於 VTK 檔案是 ParaView 原生支援的格式，所以直接開啟都不會有問題，而且可以一次開啟所有時間序列上的模擬結果，直接在 ParaView 中以動畫的方式播放。

Uniaxial Compression 範例

以下是 Uniaxial Compression 範例以 VTK 檔案輸出後，使用 ParaView 顯示的畫面。