概要

dump2vtk.exe は LIGGGHTS/LAMMPS の dump を VTK に変換するツールです。 GUI は 3 つのタブ（Particles／Header Replace／Force chain）で構成され，CLI は同等機能をサブコマンドとして提供します。 インストール手順は セクション「インストール」 を参照してください。

依存関係（GUI 版では通常同梱）:

• 必須: numpy
• GUI: PySide6
• 任意: vtk, networkx, python-louvain

インストール

Inno Setup で作成したインストーラから導入します。

セットアップの開始

1. 配布物の dump2vtk-Setup.exe を実行する。
2. 言語選択とライセンス確認を行う。既定のインストール先は C:\Program Files\dump2vtk。
3. Next を押し，インストールを実行する。インストーラ画面の例を図 1 に示す。

（画像 install.png 不在）

ショートカットと起動

インストール完了後，スタートメニューに dump2vtk，デスクトップにショートカットが作成されます（既定タスク）。 ショートカットから dump2vtk.exe を起動すると，タスクバーにアプリのアイコンが表示されます。 デスクトップ例を図 2 に示します。

（画像 desktop.png 不在）

GUI の使い方

GUI は 3 タブ構成です（図 3〜図 5）。

Particles: Dump → VTK

（画像 1.png 不在）

1. 左のリストへ dump を 1 つドラッグ&ドロップする。 同名プレフィクスの連番ファイルを自動収集する（数字の位置は末尾でも中間でもよい）。
2. 右上の 出力先フォルダを必要に応じて指定（空欄時は入力と同じ場所）。
3. Advanced settings では ASCII/BINARY，並列数，チャンクサイズ， --no-overwrite（既存スキップ）を設定（バックエンドは VTK 固定）。
4. Export VTK を押す。進捗バーとログに Start: particle VTK (parallel)... Done. と表示されれば成功。

Header Replace: ヘッダー置換

（画像 2.png 不在）

1. pair/local 形式の dump（例: fc0.dump, fc2000.dump, ...）を投入する。 WSL パス（\\wsl.localhost\...）も扱える。
2. Replacement header に以下の 1 行を入力する：
   ITEM: ENTRIES x1 y1 z1 x2 y2 z2 id1 id2 periodic fx fy fz Fnx Fny Fnz Ftx Fty Ftz
3. Apply header replacement を押す。各ファイルが -renamed.dump として複製される。

Force chain: フォースネットワーク（出力は VTK）

（画像 3.png 不在）

1. *-renamed.dump を 1 つ選ぶと同プレフィクスの連番を自動収集する。
2. Export network を押す。各ステップの VTK を出力する。 ログに Start: force chain batch (parallel)... All done. と表示されれば完了。

VTK の出力例（ParaView）

以下に VTK ファイルの表示例を示します。粒子（図 6），フォースチェーン（図 7）， Louvain 法による力のネットワーク（図 8）。

（画像 particle.png 不在）

（画像 force_chain.png 不在）

（画像 louvain.png 不在）

CUI（CLI）

以下にコマンドラインでの実行例を示します。画像は配置しません（LaTeX 版の \FloatBarrier 相当の節またぎ制御は不要です）。

lpp（粒子 Dump → VTK）

dump2vtk.exe lpp DUMP_FILES... ^
  -o OUTROOT --format {ascii|binary} ^
  --cpunum N --chunksize K --no-overwrite

rename（ヘッダー置換）

dump2vtk.exe rename ^
  -H "ITEM: ENTRIES x1 y1 z1 x2 y2 z2 id1 id2 periodic fx fy fz Fnx Fny Fnz Ftx Fty Ftz" ^
  inputs*.dump --inplace

force（フォースネットワーク + Louvain, 出力は VTK）

dump2vtk.exe force forcechain-*.dump ^
  --encoding {ascii|binary} --keep-periodic --resolution 1.0 --seed 42 ^
  --write-pointdata --outdir outdir/ --nan-fill 0.0 ^
  --cpunum N --chunksize K --no-overwrite

エラーについて

次のエラーが表示されることがあります。
[WinError 1455] The paging file is too small for this operation to complete.
[WinError 1455] ページング ファイルが小さすぎるため、この操作を完了できません。

これは Windows のコミット上限（ページング ファイルを含む利用可能メモリ）に達したときに発生します。

対処: 並列数（CPUs）とチャンクサイズの両方を 1 に設定すると、メモリ使用量が大幅に下がり、エラーを回避できる場合が多いです。

配布（Windows）: Nuitka ビルド

Nuitka: 単一 EXE ビルド（PowerShell 例）

$J = [Environment]::ProcessorCount
python -m nuitka --assume-yes-for-downloads --jobs=$J --msvc=latest `
  --mode=onefile --enable-plugin=pyside6 `
  --windows-icon-from-ico=D2V.ico `
  --include-data-files="*.png=assets/" `
  --include-data-files="D2V.ico=assets/" `
  --output-dir="." --output-filename="dump2vtk.exe" --remove-output dump2vtk.py `
  --windows-console-mode=attach

ライセンス

Pizza.py 由来部分は GPL（通常は GPL-2.0 互換）です。GPL 由来コードと結合して配布する場合，配布物全体は GPL に従います。 自作部分は MIT で供与可能ですが，結合配布時は GPL が優先します。主要ライセンスは NumPy（BSD-3），PySide6（LGPL-3）， VTK（BSD-3），NetworkX（BSD-3），python-louvain（BSD 系）です。

開発メモ（実装要点）

• DumpReader/Snap: 粒子 dump の読み込み，スケール自動判定。
• find_scalars_vectors: 3 成分ベクトル／スカラー自動検出。
• BDump/FSnap: pair/local dump のストリーミング読込。
• VTK writer: レガシー形式（ASCII/BINARY）。
• Louvain: NetworkX + python-louvain によるコミュニティ集約出力。
• 並列は multiprocessing.Pool(imap_unordered) を使用。

付録：LAMMPS dump（コマンド → 意味 → 出力：対応色で解説）

以下は LAMMPS/LIGGGHTS の dump 出力について、コマンド → 意味 → 出力の順に、列の対応色で整理したガイドです。 本ドキュメント内に埋め込み表示しています。別タブで開く場合は こちら をクリックしてください。