warpx/gyrokinetic_changes_map.html at development · kolotinsky1998/warpx · GitHub

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
<!doctype html>
<html lang="ru">
<head>
  <meta charset="UTF-8" />
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
  <title>WarpX: схема изменений для GyroKinetic pusher</title>
  <style>
    :root {
      --bg: #f4f6f8;
      --card: #ffffff;
      --ink: #18212b;
      --muted: #4b5a68;
      --accent: #0a7a6a;
      --accent2: #005ea8;
      --line: #c7d1da;
    }
    * { box-sizing: border-box; }
    body {
      margin: 0;
      font-family: "Segoe UI", "Helvetica Neue", Arial, sans-serif;
      color: var(--ink);
      background: radial-gradient(circle at top right, #e8f6f3, var(--bg) 45%);
    }
    .wrap {
      max-width: 1200px;
      margin: 0 auto;
      padding: 28px 20px 40px;
    }
    h1 {
      margin: 0 0 6px;
      font-size: 28px;
      line-height: 1.2;
    }
    .sub {
      color: var(--muted);
      margin: 0 0 22px;
      font-size: 15px;
    }

    .flow {
      display: grid;
      grid-template-columns: 1fr;
      gap: 14px;
    }

    .row {
      display: grid;
      gap: 12px;
      align-items: stretch;
    }

    .row.top { grid-template-columns: 1fr 80px 1fr 80px 1fr; }
    .row.mid { grid-template-columns: 1fr 80px 1fr; }
    .row.bot { grid-template-columns: 1fr 80px 1fr 80px 1fr; }

    .arrow {
      display: flex;
      align-items: center;
      justify-content: center;
      color: var(--accent2);
      font-size: 26px;
      font-weight: 700;
      user-select: none;
    }

    .card {
      background: var(--card);
      border: 1px solid var(--line);
      border-top: 5px solid var(--accent);
      border-radius: 10px;
      padding: 12px 14px;
      box-shadow: 0 8px 20px rgba(0,0,0,0.05);
      min-height: 170px;
    }

    .card h2 {
      margin: 0 0 8px;
      font-size: 16px;
      line-height: 1.25;
    }

    .card p {
      margin: 0 0 8px;
      font-size: 13px;
      color: var(--muted);
      line-height: 1.35;
    }

    .files {
      margin: 0;
      padding-left: 18px;
      font-size: 12px;
      line-height: 1.35;
    }

    .logic {
      margin-top: 22px;
      background: #ffffff;
      border: 1px solid var(--line);
      border-radius: 10px;
      padding: 14px 16px;
    }

    .logic h3 {
      margin: 0 0 8px;
      font-size: 16px;
    }

    .logic ol {
      margin: 0;
      padding-left: 20px;
      line-height: 1.45;
      font-size: 14px;
    }

    .legend {
      margin-top: 14px;
      font-size: 13px;
      color: var(--muted);
    }

    code {
      background: #f1f4f7;
      border-radius: 4px;
      padding: 1px 5px;
      font-size: 12px;
    }

    @media (max-width: 980px) {
      .row.top, .row.mid, .row.bot { grid-template-columns: 1fr; }
      .arrow { transform: rotate(90deg); min-height: 28px; }
      .card { min-height: auto; }
    }
  </style>
</head>
<body>
  <div class="wrap">
    <h1>WarpX: что было изменено для GyroKinetic pusher</h1>
    <p class="sub">Схема реализованной логики: <b>2D XZ</b>, <b>B<sub>y</sub> перпендикулярен плоскости</b>, electrons = gyrokinetic, ions = boris (per-species override).</p>

    <section class="flow">
      <div class="row top">
        <article class="card">
          <h2>1) Конфигурация алгоритмов</h2>
          <p>Добавлен новый тип пушера и алиасы в enum.</p>
          <ul class="files">
            <li><code>Source/Utils/WarpXAlgorithmSelection.H</code></li>
          </ul>
        </article>
        <div class="arrow">→</div>
        <article class="card">
          <h2>2) Ядро gyro-pusher</h2>
          <p>Новый kernel с вычислением <code>u_gc</code>, полной скорости и strict-check геометрии поля.</p>
          <ul class="files">
            <li><code>Source/Particles/Pusher/UpdateMomentumGyroKinetic.H</code></li>
            <li><code>Source/Particles/Pusher/PushSelector.H</code></li>
          </ul>
        </article>
        <div class="arrow">→</div>
        <article class="card">
          <h2>3) Per-species выбор пушера</h2>
          <p>Добавлен <code>&lt;species&gt;.particle_pusher</code>, runtime-атрибуты <code>ux_gc/uy_gc/uz_gc</code>, проверки совместимости.</p>
          <ul class="files">
            <li><code>Source/Particles/PhysicalParticleContainer.H</code></li>
            <li><code>Source/Particles/PhysicalParticleContainer.cpp</code></li>
          </ul>
        </article>
      </div>

      <div class="row mid">
        <article class="card">
          <h2>4) Push-пути</h2>
          <p>Обычный и rigid-пути переведены на selector + per-species pusher, position update для gyro идёт по <code>u_gc</code>.</p>
          <ul class="files">
            <li><code>Source/Particles/PhysicalParticleContainer.cpp</code></li>
            <li><code>Source/Particles/RigidInjectedParticleContainer.cpp</code></li>
          </ul>
        </article>
        <div class="arrow">→</div>
        <article class="card">
          <h2>5) Синхронизация позиций (PushX)</h2>
          <p>Если у species есть <code>ux_gc/uy_gc/uz_gc</code>, полушаг позиции использует их, иначе стандартные <code>ux/uy/uz</code>.</p>
          <ul class="files">
            <li><code>Source/Particles/WarpXParticleContainer.H</code></li>
            <li><code>Source/Particles/WarpXParticleContainer.cpp</code></li>
          </ul>
        </article>
      </div>

      <div class="row bot">
        <article class="card">
          <h2>6) Диагностики и metadata</h2>
          <p>openPMD теперь пишет <code>particlePush</code> по конкретному species (включая <code>GyroKinetic</code>).</p>
          <ul class="files">
            <li><code>Source/Diagnostics/WarpXOpenPMD.H</code></li>
            <li><code>Source/Diagnostics/WarpXOpenPMD.cpp</code></li>
          </ul>
        </article>
        <div class="arrow">→</div>
        <article class="card">
          <h2>7) Пользовательские интерфейсы</h2>
          <p>Обновлены docs + PICMI по новому значению <code>gyrokinetic</code> и per-species override.</p>
          <ul class="files">
            <li><code>Docs/source/usage/parameters.rst</code></li>
            <li><code>Python/pywarpx/picmi.py</code></li>
            <li><code>Source/Initialization/WarpXInitData.cpp</code></li>
          </ul>
        </article>
        <div class="arrow">→</div>
        <article class="card">
          <h2>8) Regression tests</h2>
          <p>Добавлен mixed-case тест + negative-тест на invalid B (ожидаемый fail).</p>
          <ul class="files">
            <li><code>Examples/Tests/gyro_pusher_2d_mixed/*</code></li>
            <li><code>Examples/Tests/CMakeLists.txt</code></li>
          </ul>
        </article>
      </div>
    </section>

    <section class="logic">
      <h3>Логика изменений (по шагам выполнения)</h3>
      <ol>
        <li>Парсинг: глобальный <code>algo.particle_pusher</code> + локальный <code>&lt;species&gt;.particle_pusher</code>.</li>
        <li>Для gyro-species создаются runtime-атрибуты скорости гироцентра <code>u_gc</code>.</li>
        <li>В push-кернеле считаются: <code>v_E</code>, разложение на <code>v_parallel/v_perp</code>, поворот <code>v_perp</code>, затем <code>v_gc</code> и полная <code>v</code>.</li>
        <li>Положение particles для gyro-species обновляется по <code>u_gc</code>; импульс <code>ux/uy/uz</code> остаётся полной скоростью.</li>
        <li>Strict-check: если поле не удовлетворяет <code>Bx≈0, Bz≈0, |By|&gt;0</code>, симуляция аварийно завершается.</li>
        <li>openPMD metadata отражает реальный выбранный pusher на уровне species.</li>
      </ol>
    </section>

    <p class="legend">Файл создан для визуального обзора изменений: <code>gyrokinetic_changes_map.html</code>.</p>
  </div>
</body>
</html>