アドインを使ってモデルビルダーのワークフローをカスタマイズする方法

COMSOL Multiphysics® バージョン 5.5 より, アドインの作成がサポートされました. アドイン(アドインプログラム)とは, COMSOL Multiphysics® ソフトウェアのユーザー定義の拡張機能で, カスタム機能の作成とパッケージ化を可能にします.アドインを使用することで, 一般的なモデリングタスクを自動化し, モデリングミスのリスクを軽減することで, モデリングプロセスを高速化することができます. アドインの作成には, アプリケーションビルダーで利用できる強力なユーザーインターフェース構築ツールおよびプログラミングツールを使用します.

設定フォームとメソッド呼出

アドインはメソッドとフォームの2つの部分から構成されており, どちらもアプリケーションビルダーで作成します. 当初はシミュレーションアプリケーションの作成にのみ使用されていましたが, COMSOL® ソフトウェアの過去数回のリリースでは, モデルビルダーでもメソッドとフォームを使用できるようになりました. これにより, カスタム ユーザーインターフェースからアクセスできるユーザー定義の機能を作成することができ, モデルビルダーでのモデリングワークフローを強化することができます. まず, メソッドとフォームとは何かを簡単におさらいしましょう.

メソッドとは, アプリケーションビルダーでメソッドエディターを使って作成する, Java® プログラミング言語をベースにしたプログラムです. メソッドを使うことで, モデルに対して複雑な操作を直接行うことができ, 例えば独自の後処理機能を作成することができます. メソッドの使用方法を学ぶために, マニュアルを読む必要はありません. ユーザーインターフェースの「コードの記録」をクリックし, モデルビルダーで必要な操作を行い, 記録を停止して, 自動的に生成されたプログラミングコードの修正を開始するだけです.

メソッドエディターは, モデルビルダーのツリーノードの標準的な使用方法ではカバーされないアクションのためのメソッドを記述するために使用されます.

もちろん, カスタム ワークフローの様々なタスクを表す複数のメソッドを持つことができます. ワークフローを整 理するために, アプリケーションビルダーでフォームエディターを使って独自の特殊なユーザーインターフェースを作成することができます. このようなユーザーインターフェースは, 設定フォームまたはモーダルダイアログボックスとして, モデルビルダーで利用することができます.

フォームエディターは, フォームや, 入力フィールド, ボタン, コンボボックスなどのフォームオブジェクトを含むユーザーインターフェースを作成するために使用します.

メソッド, フォーム, アプリケーションの作成については, こちらのブログをご覧ください. selection of blog posts.

以前のバージョンの COMSOL Multiphysics では, モデルビルダーで使用したメソッドやフォームをセッション間や異なるユーザー間で再利用することができませんでした. もちろん, この目的のためにシミュレーションアプリケーションを作成することは可能です.しかし,バージョン 5.5 からは,メソッドやフォームのコレクションであるアドインを作成し, アドインライブラリに保存して新しいモデリングセッションで再利用することができるようになりました. また, COMSOL Multiphysics には組み込みのアドインライブラリが用意されています. 内蔵ライブラリのアドインについては, フォームやメソッドを含むアプリケーションビルダーの設定を確認し, 独自のアドインを作成する方法をすぐに学ぶことができます. ここでは, メソッドと設定フォームに基づいてアドインを作成する方法を見てみましょう.

COMSOL Multiphysics®でのアドインでの作成

アドインの作成は, アプリケーションの作成と似ていますが, いくつかの違いがあります. アドインには独自のグラフィックス ウィンドウはなく, モデルビルダーのメイングラフィックスウィンドウを使用します. アドインは,どのような種類のモデルでも動作し, 制御されたエラーメッセージが表示されます. アドインを作成するには, アプリケーションビルダーで作成したフォームから始めて,下図のようにリボンの中のアドイン定義をクリックします.

リボンの アドイン定義ボタンをクリック.

アプリケーションツリーのアドイン定義ノードを右クリックし, フォーム定義を選択.

アドインのフォーム定義を作成.

下図は, フォーム定義の設定画面です. ここでは, アドインのフォームのラベルを入力したり, アドインに使用するフォームを選択したりできます. このラベルは, ユーザー定義のアドインライブラリに表示されます. フォームをモデルツリーの設定フォームとして表示するか, ダイアログ ボックスとして表示するかを選択できます. 複数の設定フォームを許可する チェックボックスは, モデルツリーに設定フォームの複数のインスタンスを許可するために使用します. 説明はアドインライブラリに表示され,リボンでアドインを選択する際にツールチップとして表示されます.

フォーム定義の設定ウィンドウ.

アドイン定義ノードをクリックすると, 以下のような設定ウィンドウが表示されます.

アドイン定義の設定ウィンドウ.

ファイル名は, ユーザー定義のアドインライブラリ内のアドインMPHファイルの場所です. この場所は, アドインをあなたの同僚と共有したい場合に, ネットワークの共有ドライブにすることができます. ラベルは, アドインライブラリウィンドウに表示されます. 一意の識別子はアドインを識別するもので, どのCOMSOL Multiphysics セッションでも一意であることを意図しています. 一意の識別子は, <会社名> . <アドイン名> のような形式であることが推奨されます. 例えば, my_company.my_add-inのような形式で 編集パスワードは, 作成したアドインに適用され, アドインの作成に使用したMPHファイルのルートノード設定ウィンドウで指定できる編集パスワードとは異なります.

特殊なMPHファイルであるアドインを作成するには, アドインの作成ボタンをクリックします.

アドイン作成のボタン.

アドインライブラリとアドインの使用

アドインライブラリからアドインを使用するには, まずそれを有効にする必要があります. モデルビルダーのデベロッパータブで, アドインライブラリーをクリックします.

アドインライブラリのボタン.

アドインの一覧で, 有効にしたいアドインのチェックボックスを選択します.

アドインライブラリのウィンドウ.

有効にすると, デベロッパータブのアドインボタンをクリックしたときに, 対応するアドインが表示されます.

開発者のタブからアドインにアクセス.

下図は, 組み込みアドインのひとつである設定フォームです.

アドイン用のカスタムメイドの設定フォーム.

組み込みアドインのアプリケーションビルダー設定を確認, 編集する場合は, 対応するMPH-ファイルを開きます. 一般的な Windows® OS の場合, 組み込みアドインのライブラリは以下の場所にあります.

C:\Program Files\COMSOL\COMSOL55\Multiphysics\addins

アドインライブラリの下部にあるユーザーアドインライブラリの追加ボタンをクリックすると, ユーザー定義のアドインライブラリを参照することができます.

ユーザーアドインライブラリの追加 ボタン.

下図のように, ユーザー定義のアドインライブラリが内蔵のアドインライブラリと並んで表示されます.

ユーザー定義のアドインライブラリです.

アドイン作成・編集時のワークフロー

アドインを作成・編集する際には, COMSOL Multiphysicsの2つのセッションを同時に開いておくと便利です.

1. 1つのセッションはオリジナルのアドイン MPH ファイル用で, 主にアプリケーションビルダーで作業.
2. モデルビルダーでアドインをテストするための1つのセッション

モデルビルダーを使用してアドインをテストする場合は, 異なる空間次元のモデルや複数のモデルコンポーネントを持つモデルなど, 多種多様なモデルをテストするようにしてください. アドインの更新ボタンを使用して, 編集中のアドインの最新バージョンを常に使用するようにします.

アドインをリフレッシュ.

アプリケーションとアドインの相違点

アプリケーションとアドインには多くの共通点がありますが, いくつかの重要な相違点があり, 以下の表にまとめました.

アプリケーションは, 自分が完全にコントロールできる1つの組み込みモデルを中心に構築されるのが一般的ですが, アドインは, ユーザーが思いつくあらゆるモデルやモデリングシナリオに対応する必要があります. このため, アドインを作成するには, アプリケーションを作成するよりも少し手間がかかります. もちろん, 対応するモデリングタスクの複雑さによって異なります.

例えば,アドインにはチェックなどの保護機能が必要になります.

• 複数のモデルコンポーネントがある場合
• 現在のコンポーネントの空間次元：0D,1D,2D,3D
• 空入力がないか
• 名前の重複を避けるために名前が一意であるかどうか

これは, 組み込みのアドインライブラリの例で示されています.

ビルトインアドインライブラリ

組み込みアドインライブラリには5つのアドインの例があり, 独自のアドインを構築する方法を素早く学ぶための出発点として使用できます. 組み込みアドインは以下の表のとおりです.

内蔵されているアドインの設定を確認, 編集したい場合は, Windows® 上でインストールした場合, 通常 C:\Program Files\COMSOL\COMSOL55\Multiphysics\addins にあるMPHファイルを開きます.

アドイン Planar Cut を使用したモデル

組込みの Image to Curve アドインを使用したモデル.

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COMSOL Multiphysics バージョン 5.5 で利用可能な最新の機能については, 以下のボタンをクリックしてください.

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