EnSight (alt)

Allgemeines

EnSight (eigentlich "EnSight Enterprise") ist ein Programm zur Visualisierung wissenschaftlicher Daten, wobei der Schwerpunkt  auf Problemstellungen aus den Ingenieurwissenschaften liegt. Neben dem traditionellen Repertoire an Visualisierungstechniken wird insbesondere Strömungsvisualisierung unterstützt. Rendering-Aufgaben können dabei parallelisiert und auf mehrere Prozessoren verteilt werden.

EnSight wurde bis Mitte 2017 von der Firma CEI entwickelt und vertrieben, inzwischen gehört es aber zur ANSYS-Produktpalette und ist als HPC-Version in der akademischen Campus-Lizenz des LRZ enthalten.  Somit steht eine ausreichende Anzahl an EnSight-Lizenzen zur Verfügung, solange das ANSYS-Campusprogramm beibehalten wird.

Aufruf von EnSight

EnSight auf den RVS-Systemen des LRZ

EnSight ist auf den Remote-Visualsierungssystemen des LRZ nutzbar, die es dem Benutzer ermöglichen, die Beschleunigung von Applikationen durch High-End-Graphikkarten auf zentralen Systemen auch am Arbeitsplatz zu nutzen. Allerdings kann es wegen der Betriebssystemversion nur auf den RVS-Systemen des Linux-Clusters, nicht aber auf den RVS-Systemen für SuperMUC-Benutzer gestartet werden. Über den Umgang mit den RVS-Systemen informiert man sich am besten über https://doku.lrz.de/display/PUBLIC/Remote+Visualisation und richtet sich dabei nach den Anweisungen unter "Linux-Cluster".

Vor dem Aufruf müssen entsprechende Environment-Variablen gesetzt werden. Dies geschieht durch Laden eines vorbereiteten Moduls durch den Befehl

module load ensight

Danach startet man EnSight mit dem Kommando

vglrun ensight

EnSight auf Institutsrechnern

Es ist möglich, EnSight auf Institutsrechnern zu installieren und von dort auf die im LRZ installierten Floating-Lizenzen zuzugreifen. Da EnSight jetzt zu ANSYS gehört, gelten für die Nutzung die Bedingungen des LRZ-Campusvertrags für ANSYS-Produkte, wie sie im Abschnitt "Vertrags- und Lizenzbedingungen" auf der Seite https://www.lrz.de/services/swbezug/lizenzen/ansys beschrieben sind. Kosten fallen derzeit für die Nutzung von EnSight nicht an, die Bezugsberechtigung ist aber auf bestimmte Einrichtungen beschränkt, und eine häusliche Nutzung ist ausgeschlossen.

Wenn Sie bereits ANSYS über das LRZ nutzen oder beziehen, ist darin schon der Zugriff auf EnSight enthalten. Für alle anderen Interessenten gibt es ein  Formular, das Sie an Jutta Dreer (Dreer_AT_lrz_PUNKT_de) schicken können.

EnSight in der ANSYS-Workbench aktivieren

Auf Rechnern mit einer ANSYS-Installation ist es möglich, EnSight als Bestandteil der ANSYS-Workbench aufzurufen, wenn man die EnSight-Extension aktiviert hat. Dazu muss man im Menü "Extensions" den Punkt "Manage Extensions" wählen und EnSight anklicken (möglicherweise ist das sogar der einzige Eintrag). Danach wird  EnSight unter "Component Systems" angeboten.

Arbeiten mit EnSight

Konzept

EnSight ist eigentlich eine verteilte Applikation: Ein Server-Prozess arbeitet die rechenintensiven Teile und Ein-/Ausgabe der Daten ab, der Client-Prozess erledigt Graphik-intensive Teile sowie das Benutzerinterface. Der Client erhält dabei im Normalfall nur diejenigen Teile des Datensatzes, die für eine Darstellung benötigt werden, also insbesondere nicht die gesamte Information über die Elemente. Welche Daten übermittelt werden, hängt vom "Element Representation Attribute" ab (full, border, feature angle, nonvisual, bounding box). Ohne besondere Vorkehrungen (d.h. mit einem einfachen Aufruf von ensight wie oben beschrieben) starten beide Prozesse automatisch auf derselben Plattform.

Es können auch mehrere Modelle gleichzeitig in EnSight geladen werden. Sie werden dann jeweils als Case bezeichnet und für jeden Case wird ein eigener Server zur Bearbeitung gestartet. Entsprechend lädt man zusätzliche Datensätze mit Case -> New ein. Die Beschreibung eines Case umfasst Modellteile ("parts", diese wiederum bestehend aus "nodes", "elements" und "attributes") und Variablen ("variables"). Alle Operationen in Ensight beziehen sich auf diejenigen "parts" des Modells, die man zuvor ausgewählt hat.

Im Verlauf der Sitzung werden dann neue Parts kreiert (z.B. Isoflächen, Stromlinien), die immer einem Parent zugeordnet sind.

Datenimport

EnSight kann eine ganze Reihe von Formaten aus den Ingenieurwissenschaften lesen. Am besten informiert man sich darüber unter https://www.ansys.com/de-de/products/fluids/ansys-ensight/data-interfaces.

Mit Hilfe mitgelieferter Bibliotheken und Quelltext-Beispielen für Reader kann der Benutzer Formate handhaben, die nicht standardmäßig eingelesen werden können. Siehe dazu die Originaldokumentation.

Anstelle des gesamten Modells können beim Einladen auch einzelne Parts ausgewählt werden. Noch nicht geladene Teile des Modells werden als LPARTS (loadable parts) bezeichnet.

Paralleles Arbeiten

EnSight kann große Datensätze parallel verarbeiten. Diese können vom Benutzer oder automatisch partitioniert werden und werden in mehreren Servern, die z.B. auf verschiedene Knoten eines Systems verteilt werden können, parallel bearbeitet. Ein SOS (Server-of-Servers) fasst die Ergebnisse zusammen und dient dann als Interface zum Client. Dabei wird mit Shared Memory-Parallelität und maximal 128 Prozessoren gearbeitet.

Kommandosprache für Skripten

EnSight verwendet eine Kommandosprache, in der die aktuelle Sitzung mitprotokolliert wird. Die entsprechende Datei (typische Endung .enc) kann modifiziert und dann als Basis für weitere Batch-Jobs verwendet werden.

Aufruf mit Abarbeitung eines Skripts (interaktive Sitzung auf den RVS-Maschinen des LRZ):

rvglrun ensight -p mysession.enc

Aufruf mit Abarbeitung eines Skripts ohne Graphik-Ausgabe, z.B. für einen Batch-Job:

ensight -batch -p mysession.enc

oder mit Angabe der Auflösung der ausgegebenen Bilder

ensight -batch 1024 768 -p mysession.enc

Außerdem können Python-Skripten verwendet werden:

ensight -p file.py

Dokumentation

Für weitergehende Information sollte man auf die umfangreiche Originaldokumentation zurückgreifen, die über die Online-Hilfe in EnSight zur Verfügung gestellt wird. Wenn man die Manuale lesen möchte, ohne dabei eine Lizenz zu belegen (dringend zu empfehlen!), findet man diverse Manuale als .pdf im Installationsverzeichnis der Software (unter $CEI_HOME/ensight/doc/Manuals).

Betreuung

Bei Problemen wenden Sie sich bitte an Jutta Dreer (Dreer_AT_lrz_PUNKT_de) oder beschreiben Sie Ihr Problem über das Servicedesk des LRZ unter https://servicedesk.lrz.de/de.