今回の話題
前回ユーザコード例(C++)を書きました．今回はこれをビルド＆実行する手順です．本家の説明はInstallation GuideのHow to Make an Executable ProgramやPostinstall Setupあたり．
前提条件
作業環境は下記とします．
- Geant4およびビルドツールををインストール済みのLinux – 初回参照
- bash
ファイル構成は下記とします．ユーザはビルド設定ファイル $MySRCDIR/CMakeLists.txt を用意するのですが，その中身がファイル構成により変わります．
$G4DIR/… Geant4インストール先フォルダbin/geant4.sh… 実行時の環境変数の設定スクリプトlib/Geant4-$G4VER/… cmakeファイル置場Geant4Config.cmake… Geant4システム側のビルドの元締め
$MYSRCDIR/… myappのソースフォルダCMakeLists.txt… ビルドの設定myapp.cc… メインのソースinclude/*.hh… ユーザ定義クラスのヘッダsrc/*.cc… ユーザ定義クラスのソースmacro/*.mac… Geant4マクロファイル
$MYBINDIR/… ビルド＆実行フォルダ(あらかじめmkdirしておく)
ビルドする
現在(Geant4 10.6.2)はcmakeを使ってビルドするのが標準で，従来の”Geant4Make”は廃止の方向です．下記がcmakeの最小限の設定例です．さしあたり，3-6行目以外は変更不要でしょう．
cmake_minimum_required(VERSION 2.6 FATAL_ERROR)
project(myapp)
file(GLOB mysrc ${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/*.cc)
file(GLOB myhdr ${PROJECT_SOURCE_DIR}/include/*.hh)
file(GLOB mymac RELATIVE ${PROJECT_SOURCE_DIR} macro/*.mac)
#set(mymac macro/run.mac macro/vis.mac)
find_package(Geant4 REQUIRED ui_all vis_all) # interactive & visual
#find_package(Geant4 REQUIRED) # batch
include(${Geant4_USE_FILE})
include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)
add_executable(${PROJECT_NAME} ${PROJECT_NAME}.cc ${mysrc} ${myhdr})
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} ${Geant4_LIBRARIES})
foreach(_f ${mymac})
configure_file(${PROJECT_SOURCE_DIR}/${_f} ${PROJECT_BINARY_DIR}/${_f} COPYONLY)
endforeach()- 1行目はcmakeのバージョンの下限の指定(省略不可)です．Geant4アプリでは2.6必須，3.8推奨．
- 3-6行目はアプリ固有のファイル構成の指定(など)です．必要に応じここを編集．
- ファイル一覧を file GLOB で取得するのは手抜きとされ(ファイル構成の変更に弱い)，
7行目のような逐一列挙が推奨です． - 9-16行目がビルドの指定です．システム側の何をどう使うかは
Geant4Config.cmakeにお任せ． - 18-20行目はマクロ等をコピーする指定です．コピー不要ならここと6行目は不要．
ビルドは次のようにします．成功すると，実行ファイル $MYBINDIR/myapp が生成され，マクロ等が $MYBINDIR にコピーされます．
cd $MYBINDIR
cmake -DGeant4_DIR=$G4DIR/lib/Geant4-$G4VER $MYSRCDIR
make- cmakeでMakefileの生成やマクロのコピーをおこない，makeで実行ファイルを生成します．
- cmakeは，引数で与えたパス(絶対でも相対でもOK)やその変数名から
CMakeLists.txtやGeant4Config.cmakeを探し出し，よろしく処理してくれます． make -j4などとすると並列ビルドできます．
実行する
まずGeant4の共有ライブラリや物質データなどのパスを設定します．先頭の “.” (source)にご注意．
. $G4DIR/bin/geant4.shこれでアプリを実行可能になりました．myapp の場合(前回のコード参照)，デフォルトでは標準入力からコマンドを読むので，たとえば次で実行できます．
echo "/run/beamOn 100" | ./myappまた引数を与えるとマクロを読むなど挙動が変わります．./myapp run.mac (バッチ処理)， ./myapp -v vis.mac (表示・対話ON)， ./myapp -h (ヘルプ) など．
UIコマンドとマクロの例
最後に，Geant4アプリに食わせるマクロ2例を並べておきます．
ひとつはバッチ処理的な例です．1〜10行目の設定のUIコマンドは適宜uncommentするとして，14行目の /run/beamOn でシミュレーションが走ります．
# 饒舌度設定
#/control/verbose 2 # 読込んだコマンド，コメントを出力
#/run/verbose 2 # beamOnの条件や結果を出力
#/tracking/verbose 1 # step情報(散乱など)を出力
# 線源粒子の属性の既定値
#/gun/particle gamma # 粒子種類
#/gun/energy 6 MeV # エネルギー
#/gun/position 0 0 0 mm # 初期位置
#/gun/direction 1 0 0 # 進行方向
# 照射実行
/run/printProgress 10000 # 経過表示間隔
/run/beamOn 1000000 # イベント数もうひとつは画面表示する例です．/run/beamOn 以外は全て表示系の /vis/* コマンドです．引数の “!” は既定値の意味．
# 表示ON
/vis/open OGL 960x960
/vis/drawVolume
# 物体の表示色
/vis/geometry/set/colour World 0 1 1 1 .1 # logvol,depth,R,G,B,opacity
/vis/geometry/set/colour Region1 0 1 0 0 .5
/vis/geometry/set/colour Region2 0 0 1 0 .5
# ステップ点の表示ON
/vis/modeling/trajectories/create/drawByCharge
/vis/modeling/trajectories/drawByCharge-0/default/setDrawStepPts true
# 軸・スケール・ラベルなどの表示
/vis/set/textColour white
/vis/scene/add/scale 1 mm auto 1 1 1 auto # len,unit,dir,R,G,B,placement,...
/vis/scene/add/text 10 -10 3.0 mm ! ! ! Vacuum # x,y,z,unit,...,label
/vis/scene/add/text 10 -10 1.0 mm ! ! ! Tungsten
/vis/scene/add/text 10 -10 -1.0 mm ! ! ! Cupper
/vis/scene/add/trajectories smooth # 軌跡表示ON
/vis/scene/endOfEventAction accumulate -1 # 複数の軌跡を重畳表示
# レンダラの設定
/vis/viewer/set/style surface # 領域表示方法: wireframe|surface|cloud
/vis/viewer/set/hiddenEdge 1 # 隠れた物体の辺を表示
/vis/viewer/set/hiddenMarker 1 # 隠れた粒子軌跡を表示
/vis/viewer/set/autoRefresh 1 # 設定変更時に再描画
# 照明・カメラの設定
/vis/viewer/set/lightsVector 1 1 1 # 被写体から照明の方向
/vis/viewer/set/viewpointThetaPhi 60 45 # 被写体からカメラの方向
#/vis/viewer/zoom 1
#/vis/viewer/pan 0 0 mm
# 照射ON
/run/beamOn 30
# 画面保存
#/vis/ogl/set/printFilename image.eps # 出力先 image_NNNN.eps
#/vis/ogl/set/printMode pixmap
#/vis/ogl/printEPS./myapp -v vis.mac すると，何やら出てきます(そして対話セッションに入ります)．マクロのコメントと合わせれば，どのUIコマンドがどう働いたかは想像つくのではないでしょうか．
例で使った主なUIコマンドをグループ別にまとめておきます．
| コマンド群 | 処理概要 | 備考 |
|---|---|---|
| /run/beamOn N | 照射ON | 1次粒子をN回生成 |
| /gun/* | 線源粒子の設定 | 種類，位置，エネルギー，進行方向など |
| /vis/* | 表示系の設定 | カメラ・照明・物体色，目盛，注釈，粒子軌跡など |
| /*/verbose N | 饒舌度設定 | *=control|vis|run|event|tracking|… |
説明に代えて．対話セッションではUIコマンドのリストやヘルプを表示できるので，いじってみると何ができるか大体わかります．tab補完やヒストリエディタでタイプ量を節約できます．
ls /PATH/TO/DIR/
help /PATH/TO/DIR/COMMANDというわけで，3回かけてなんとかGeant4アプリを作って動かすことができました．
次回予告
「ネットワーク設定」ということで，小さな騒動の顛末などを．
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