├── .gitignore
├── pom.xml
└── src
    └── main
        ├── java
            └── com
            │   └── aerospace
            │       └── university
            │           └── matlab_executor
            │               ├── MatlabExecutorApplication.java
            │               ├── controller
            │                   └── FdtdViewController.java
            │               ├── endpoint
            │                   └── FdtdExecutorEndpoint.java
            │               ├── model
            │                   ├── Fdtd1Darguments.java
            │                   ├── Fdtd2Darguments.java
            │                   └── Fdtd3Darguments.java
            │               └── service
            │                   ├── FdtdExecutorService.java
            │                   └── FileHandlerService.java
        └── resources
            ├── application.yml
            ├── scripts
                ├── calculateFdtd1d.m
                ├── calculateFdtd2d.m
                └── calculateFdtd3d.m
            └── templates
                ├── fdtd1dView.ftl
                ├── fdtd2dView.ftl
                └── fdtd3dView.ftl


/.gitignore:
--------------------------------------------------------------------------------
 1 | HELP.md
 2 | target/
 3 | !.mvn/wrapper/maven-wrapper.jar
 4 | !**/src/main/**
 5 | !**/src/test/**
 6 | 
 7 | ### STS ###
 8 | .apt_generated
 9 | .classpath
10 | .factorypath
11 | .project
12 | .settings
13 | .springBeans
14 | .sts4-cache
15 | 
16 | ### IntelliJ IDEA ###
17 | .idea
18 | *.iws
19 | *.iml
20 | *.ipr
21 | 
22 | ### NetBeans ###
23 | /nbproject/private/
24 | /nbbuild/
25 | /dist/
26 | /nbdist/
27 | /.nb-gradle/
28 | build/
29 | 
30 | ### VS Code ###
31 | .vscode/
32 | 


--------------------------------------------------------------------------------
/pom.xml:
--------------------------------------------------------------------------------
 1 | <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
 2 | <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
 3 |          xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
 4 |     <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
 5 |     <parent>
 6 |         <groupId>org.springframework.boot</groupId>
 7 |         <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
 8 |         <version>2.2.6.RELEASE</version>
 9 |         <relativePath/>
10 |     </parent>
11 |     <groupId>com.aerospace.university</groupId>
12 |     <artifactId>matlab_executor</artifactId>
13 |     <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
14 |     <name>matlab_executor</name>
15 |     <description>fdtd method realization</description>
16 | 
17 |     <properties>
18 |         <java.version>1.8</java.version>
19 |     </properties>
20 | 
21 |     <dependencies>
22 |         <dependency>
23 |             <groupId>org.springframework.boot</groupId>
24 |             <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
25 |         </dependency>
26 |         <dependency>
27 |             <groupId>org.springframework.boot</groupId>
28 |             <artifactId>spring-boot-starter-freemarker</artifactId>
29 |         </dependency>
30 |         <dependency>
31 |             <groupId>org.projectlombok</groupId>
32 |             <artifactId>lombok</artifactId>
33 |             <optional>true</optional>
34 |         </dependency>
35 |         <dependency>
36 |             <groupId>org.springframework.boot</groupId>
37 |             <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
38 |             <scope>test</scope>
39 |             <exclusions>
40 |                 <exclusion>
41 |                     <groupId>org.junit.vintage</groupId>
42 |                     <artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
43 |                 </exclusion>
44 |             </exclusions>
45 |         </dependency>
46 |     </dependencies>
47 | 
48 |     <build>
49 |         <plugins>
50 |             <plugin>
51 |                 <groupId>org.springframework.boot</groupId>
52 |                 <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
53 |             </plugin>
54 |         </plugins>
55 |     </build>
56 | 
57 | </project>
58 | 


--------------------------------------------------------------------------------
/src/main/java/com/aerospace/university/matlab_executor/MatlabExecutorApplication.java:
--------------------------------------------------------------------------------
 1 | package com.aerospace.university.matlab_executor;
 2 | 
 3 | import org.springframework.boot.SpringApplication;
 4 | import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
 5 | 
 6 | @SpringBootApplication
 7 | public class MatlabExecutorApplication {
 8 | 
 9 |     public static void main(String[] args) {
10 |         SpringApplication.run(MatlabExecutorApplication.class, args);
11 |     }
12 | }
13 | 


--------------------------------------------------------------------------------
/src/main/java/com/aerospace/university/matlab_executor/controller/FdtdViewController.java:
--------------------------------------------------------------------------------
 1 | package com.aerospace.university.matlab_executor.controller;
 2 | 
 3 | import com.aerospace.university.matlab_executor.model.Fdtd1Darguments;
 4 | import com.aerospace.university.matlab_executor.model.Fdtd2Darguments;
 5 | import com.aerospace.university.matlab_executor.model.Fdtd3Darguments;
 6 | import com.aerospace.university.matlab_executor.service.FdtdExecutorService;
 7 | import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
 8 | import org.springframework.stereotype.Controller;
 9 | import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
10 | import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
11 | import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
12 | 
13 | import java.io.IOException;
14 | 
15 | @Controller
16 | public class FdtdViewController {
17 | 
18 |     private final FdtdExecutorService fdtdExecutorService;
19 | 
20 |     @Autowired
21 |     public FdtdViewController(FdtdExecutorService fdtdExecutorService) {
22 |         this.fdtdExecutorService = fdtdExecutorService;
23 |     }
24 | 
25 |     @GetMapping({"/fdtd_1D"})
26 |     public String getFdtd1D() {
27 |         return "fdtd1dView";
28 |     }
29 | 
30 |     @GetMapping({"/fdtd_2D"})
31 |     public String getFdtd2D() {
32 |         return "fdtd2dView";
33 |     }
34 | 
35 |     @GetMapping({"/fdtd_3D"})
36 |     public String getFdtd3D() {
37 |         return "fdtd3dView";
38 |     }
39 | 
40 |     @PostMapping({"/calculateFdtd_1D"})
41 |     public void calculateFdtd1D(@RequestParam("Lambda") String Lambda,
42 |                                 @RequestParam("Q") String Q,
43 |                                 @RequestParam("Qt") String Qt,
44 |                                 @RequestParam("QT") String QT,
45 |                                 @RequestParam("Eps") String Eps,
46 |                                 @RequestParam("LzConst") String LzConst) throws IOException {
47 |         Fdtd1Darguments fdtd1Darguments = new Fdtd1Darguments(Lambda, Q, Qt, QT, Eps, LzConst);
48 |         this.fdtdExecutorService.executeFdtd1d(fdtd1Darguments);
49 |     }
50 | 
51 |     @PostMapping({"/calculateFdtd_2D"})
52 |     public void calculateFdtd2D(@RequestParam("Lambda") String Lambda,
53 |                                 @RequestParam("Q") String Q,
54 |                                 @RequestParam("Qt") String Qt,
55 |                                 @RequestParam("QT") String QT,
56 |                                 @RequestParam("Eps") String Eps,
57 |                                 @RequestParam("LzConst") String LyConst,
58 |                                 @RequestParam("LzConst") String LzConst) throws IOException {
59 |         Fdtd2Darguments fdtd2Darguments = new Fdtd2Darguments(Lambda, Q, Qt, QT, Eps, LyConst, LzConst);
60 |         this.fdtdExecutorService.executeFdtd2d(fdtd2Darguments);
61 |     }
62 | 
63 |     @PostMapping({"/calculateFdtd_3D"})
64 |     public void calculateFdtd3D(@RequestParam("Lambda") String Lambda,
65 |                                 @RequestParam("Q") String Q,
66 |                                 @RequestParam("Qt") String Qt,
67 |                                 @RequestParam("QT") String QT,
68 |                                 @RequestParam("Eps") String Eps,
69 |                                 @RequestParam("LzConst") String LxConst,
70 |                                 @RequestParam("LzConst") String LyConst,
71 |                                 @RequestParam("LzConst") String LzConst) throws IOException {
72 |         Fdtd3Darguments fdtd3Darguments = new Fdtd3Darguments(Lambda, Q, Qt, QT, Eps, LxConst, LyConst, LzConst);
73 |         this.fdtdExecutorService.executeFdtd3d(fdtd3Darguments);
74 |     }
75 | 
76 | }


--------------------------------------------------------------------------------
/src/main/java/com/aerospace/university/matlab_executor/endpoint/FdtdExecutorEndpoint.java:
--------------------------------------------------------------------------------
 1 | package com.aerospace.university.matlab_executor.endpoint;
 2 | 
 3 | import com.aerospace.university.matlab_executor.model.Fdtd1Darguments;
 4 | import com.aerospace.university.matlab_executor.model.Fdtd2Darguments;
 5 | import com.aerospace.university.matlab_executor.model.Fdtd3Darguments;
 6 | import com.aerospace.university.matlab_executor.service.FdtdExecutorService;
 7 | import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
 8 | import org.springframework.http.MediaType;
 9 | import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
10 | import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
11 | import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
12 | import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
13 | 
14 | import java.io.IOException;
15 | 
16 | @RestController
17 | @RequestMapping(value = "api", produces = {MediaType.APPLICATION_JSON_VALUE})
18 | public class FdtdExecutorEndpoint {
19 | 
20 |     private final FdtdExecutorService fdtdExecutorService;
21 | 
22 |     @Autowired
23 |     public FdtdExecutorEndpoint(FdtdExecutorService fdtdExecutorService) {
24 |         this.fdtdExecutorService = fdtdExecutorService;
25 |     }
26 | 
27 |     @PostMapping("/fdtd1D")
28 |     public void executeFDTD1D(@RequestBody Fdtd1Darguments fdtd1Darguments) throws IOException {
29 |         this.fdtdExecutorService.executeFdtd1d(fdtd1Darguments);
30 |     }
31 | 
32 |     @PostMapping("/fdtd2D")
33 |     public void executeFDTD2D(@RequestBody Fdtd2Darguments fdtd2Darguments) throws IOException {
34 |         this.fdtdExecutorService.executeFdtd2d(fdtd2Darguments);
35 |     }
36 | 
37 |     @PostMapping("/fdtd3D")
38 |     public void executeFDTD3D(@RequestBody Fdtd3Darguments fdtd3Darguments) throws IOException {
39 |         this.fdtdExecutorService.executeFdtd3d(fdtd3Darguments);
40 |     }
41 | }


--------------------------------------------------------------------------------
/src/main/java/com/aerospace/university/matlab_executor/model/Fdtd1Darguments.java:
--------------------------------------------------------------------------------
 1 | package com.aerospace.university.matlab_executor.model;
 2 | 
 3 | public class Fdtd1Darguments {
 4 | 
 5 |     private String lambda;
 6 |     private String q;           // число узлов сеточной области на длину волны (по пространству)
 7 |     private String qt;            // число узлов сеточной области на длину волны (по времени)
 8 |     private String qT;             // "длительность" запускаемого цуга в длинах волн
 9 |     private String lzConst;             // "длительность" запускаемого цуга в длинах волн
10 |     private String eps;             // распространение в кварце
11 | 
12 |     public Fdtd1Darguments() {
13 |     }
14 | 
15 |     public Fdtd1Darguments(String lambda, String q, String qt, String qT, String lzConst, String eps) {
16 |         this.lambda = lambda;
17 |         this.q = q;
18 |         this.qt = qt;
19 |         this.qT = qT;
20 |         this.lzConst = lzConst;
21 |         this.eps = eps;
22 |     }
23 | 
24 |     public String getLambda() {
25 |         return lambda;
26 |     }
27 | 
28 |     public void setLambda(String lambda) {
29 |         this.lambda = lambda;
30 |     }
31 | 
32 |     public String getQ() {
33 |         return q;
34 |     }
35 | 
36 |     public void setQ(String q) {
37 |         this.q = q;
38 |     }
39 | 
40 |     public String getQt() {
41 |         return qt;
42 |     }
43 | 
44 |     public void setQt(String qt) {
45 |         this.qt = qt;
46 |     }
47 | 
48 |     public String getqT() {
49 |         return qT;
50 |     }
51 | 
52 |     public void setqT(String qT) {
53 |         this.qT = qT;
54 |     }
55 | 
56 |     public String getLzConst() {
57 |         return lzConst;
58 |     }
59 | 
60 |     public void setLzConst(String lzConst) {
61 |         this.lzConst = lzConst;
62 |     }
63 | 
64 |     public String getEps() {
65 |         return eps;
66 |     }
67 | 
68 |     public void setEps(String eps) {
69 |         this.eps = eps;
70 |     }
71 | }
72 | 


--------------------------------------------------------------------------------
/src/main/java/com/aerospace/university/matlab_executor/model/Fdtd2Darguments.java:
--------------------------------------------------------------------------------
 1 | package com.aerospace.university.matlab_executor.model;
 2 | 
 3 | public class Fdtd2Darguments {
 4 | 
 5 |     private String lambda;
 6 |     private String q;           // число узлов сеточной области на длину волны (по пространству)
 7 |     private String qt;            // число узлов сеточной области на длину волны (по времени)
 8 |     private String qT;             // "длительность" запускаемого цуга в длинах волн
 9 |     private String lzConst;             // "длительность" запускаемого цуга в длинах волн
10 |     private String lyConst;             // "длительность" запускаемого цуга в длинах волн
11 |     private String eps;             // распространение в кварце
12 | 
13 |     public Fdtd2Darguments() {
14 |     }
15 | 
16 |     public Fdtd2Darguments(String lambda, String q, String qt, String qT, String lzConst, String lyConst, String eps) {
17 |         this.lambda = lambda;
18 |         this.q = q;
19 |         this.qt = qt;
20 |         this.qT = qT;
21 |         this.lzConst = lzConst;
22 |         this.lyConst = lyConst;
23 |         this.eps = eps;
24 |     }
25 | 
26 |     public String getLambda() {
27 |         return lambda;
28 |     }
29 | 
30 |     public void setLambda(String lambda) {
31 |         this.lambda = lambda;
32 |     }
33 | 
34 |     public String getQ() {
35 |         return q;
36 |     }
37 | 
38 |     public void setQ(String q) {
39 |         this.q = q;
40 |     }
41 | 
42 |     public String getQt() {
43 |         return qt;
44 |     }
45 | 
46 |     public void setQt(String qt) {
47 |         this.qt = qt;
48 |     }
49 | 
50 |     public String getqT() {
51 |         return qT;
52 |     }
53 | 
54 |     public void setqT(String qT) {
55 |         this.qT = qT;
56 |     }
57 | 
58 |     public String getLyConst() {
59 |         return lyConst;
60 |     }
61 | 
62 |     public void setLyConst(String lyConst) {
63 |         this.lyConst = lyConst;
64 |     }
65 | 
66 |     public String getLzConst() {
67 |         return lzConst;
68 |     }
69 | 
70 |     public void setLzConst(String lzConst) {
71 |         this.lzConst = lzConst;
72 |     }
73 | 
74 |     public String getEps() {
75 |         return eps;
76 |     }
77 | 
78 |     public void setEps(String eps) {
79 |         this.eps = eps;
80 |     }
81 | }
82 | 


--------------------------------------------------------------------------------
/src/main/java/com/aerospace/university/matlab_executor/model/Fdtd3Darguments.java:
--------------------------------------------------------------------------------
 1 | package com.aerospace.university.matlab_executor.model;
 2 | 
 3 | public class Fdtd3Darguments {
 4 | 
 5 |     private String lambda;
 6 |     private String q;           // число узлов сеточной области на длину волны (по пространству)
 7 |     private String qt;            // число узлов сеточной области на длину волны (по времени)
 8 |     private String qT;             // "длительность" запускаемого цуга в длинах волн
 9 |     private String lxConst;             // "длительность" запускаемого цуга в длинах волн
10 |     private String lyConst;             // "длительность" запускаемого цуга в длинах волн
11 |     private String lzConst;             // "длительность" запускаемого цуга в длинах волн
12 |     private String eps;             // распространение в кварце
13 | 
14 |     public Fdtd3Darguments() {
15 |     }
16 | 
17 |     public Fdtd3Darguments(String lambda, String q, String qt, String qT, String lxConst, String lyConst, String lzConst, String eps) {
18 |         this.lambda = lambda;
19 |         this.q = q;
20 |         this.qt = qt;
21 |         this.qT = qT;
22 |         this.lxConst = lxConst;
23 |         this.lyConst = lyConst;
24 |         this.lzConst = lzConst;
25 |         this.eps = eps;
26 |     }
27 | 
28 |     public String getLambda() {
29 |         return lambda;
30 |     }
31 | 
32 |     public void setLambda(String lambda) {
33 |         this.lambda = lambda;
34 |     }
35 | 
36 |     public String getQ() {
37 |         return q;
38 |     }
39 | 
40 |     public void setQ(String q) {
41 |         this.q = q;
42 |     }
43 | 
44 |     public String getQt() {
45 |         return qt;
46 |     }
47 | 
48 |     public void setQt(String qt) {
49 |         this.qt = qt;
50 |     }
51 | 
52 |     public String getqT() {
53 |         return qT;
54 |     }
55 | 
56 |     public void setqT(String qT) {
57 |         this.qT = qT;
58 |     }
59 | 
60 |     public String getLxConst() {
61 |         return lxConst;
62 |     }
63 | 
64 |     public void setLxConst(String lxConst) {
65 |         this.lxConst = lxConst;
66 |     }
67 | 
68 |     public String getLyConst() {
69 |         return lyConst;
70 |     }
71 | 
72 |     public void setLyConst(String lyConst) {
73 |         this.lyConst = lyConst;
74 |     }
75 | 
76 |     public String getLzConst() {
77 |         return lzConst;
78 |     }
79 | 
80 |     public void setLzConst(String lzConst) {
81 |         this.lzConst = lzConst;
82 |     }
83 | 
84 |     public String getEps() {
85 |         return eps;
86 |     }
87 | 
88 |     public void setEps(String eps) {
89 |         this.eps = eps;
90 |     }
91 | }
92 | 


--------------------------------------------------------------------------------
/src/main/java/com/aerospace/university/matlab_executor/service/FdtdExecutorService.java:
--------------------------------------------------------------------------------
 1 | package com.aerospace.university.matlab_executor.service;
 2 | 
 3 | import com.aerospace.university.matlab_executor.model.Fdtd1Darguments;
 4 | import com.aerospace.university.matlab_executor.model.Fdtd2Darguments;
 5 | import com.aerospace.university.matlab_executor.model.Fdtd3Darguments;
 6 | import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
 7 | import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
 8 | import org.springframework.stereotype.Service;
 9 | 
10 | import java.io.IOException;
11 | 
12 | @Service
13 | public class FdtdExecutorService {
14 | 
15 |     private final FileHandlerService fileHandlerService;
16 | 
17 |     @Value("${matlabPath}")
18 |     private String matlabPath;
19 | 
20 |     @Value("${fdtdScriptsPath}")
21 |     private String scriptFolderPath;
22 | 
23 |     @Value("${fdtdScripts.1d}")
24 |     private String fdtd1D;
25 | 
26 |     @Value("${fdtdScripts.2d}")
27 |     private String fdtd2D;
28 | 
29 |     @Value("${fdtdScripts.3d}")
30 |     private String fdtd3D;
31 | 
32 |     @Autowired
33 |     public FdtdExecutorService(FileHandlerService fileHandlerService) {
34 |         this.fileHandlerService = fileHandlerService;
35 |     }
36 | 
37 |     public void executeFdtd1d(Fdtd1Darguments fdtd1Darguments) throws IOException {
38 |         String command = String.format("%s -nodisplay -nosplash -nodesktop -r \"cd('%s'); calculateFdtd(%s, %s, %s, %s, %s);\"",
39 |                 matlabPath, scriptFolderPath, fdtd1Darguments.getLambda(), fdtd1Darguments.getQ(), fdtd1Darguments.getQt(),
40 |                 fdtd1Darguments.getqT(), fdtd1Darguments.getLzConst());
41 |         this.execute(fdtd1D, command, fdtd1Darguments.getEps());
42 |     }
43 | 
44 |     public void executeFdtd2d(Fdtd2Darguments fdtd2Darguments) throws IOException {
45 |         String command = String.format("%s -nodisplay -nosplash -nodesktop -r \"cd('%s'); calculateFdtd(%s, %s, %s, %s, %s, %s);\"",
46 |                 matlabPath, scriptFolderPath,
47 |                 fdtd2Darguments.getLambda(), fdtd2Darguments.getQ(), fdtd2Darguments.getQt(), fdtd2Darguments.getqT(),
48 |                 fdtd2Darguments.getLyConst(), fdtd2Darguments.getLzConst());
49 |         this.execute(fdtd2D, command, fdtd2Darguments.getEps());
50 |     }
51 | 
52 |     public void executeFdtd3d(Fdtd3Darguments fdtd3Darguments) throws IOException {
53 |         String command = String.format("%s -nodisplay -nosplash -nodesktop -r \"cd('%s'); calculateFdtd(%s, %s, %s, %s, %s, %s);\"",
54 |                 matlabPath, scriptFolderPath, fdtd3Darguments.getLambda(), fdtd3Darguments.getQ(), fdtd3Darguments.getQt(),
55 |                 fdtd3Darguments.getqT(),
56 |                 fdtd3Darguments.getLyConst(), fdtd3Darguments.getLzConst());
57 |         this.execute(fdtd3D, command, fdtd3Darguments.getEps());
58 |     }
59 | 
60 |     private void execute(String programName, String command, String eps) throws IOException {
61 |         String textProgram = fileHandlerService.read(scriptFolderPath + programName);
62 |         textProgram = fileHandlerService.replace(textProgram, "epsValue", eps);
63 |         fileHandlerService.write(textProgram, scriptFolderPath + "calculateFdtd.m");
64 |         Runtime run = Runtime.getRuntime();
65 |         run.exec(command);
66 |     }
67 | }
68 | 


--------------------------------------------------------------------------------
/src/main/java/com/aerospace/university/matlab_executor/service/FileHandlerService.java:
--------------------------------------------------------------------------------
 1 | package com.aerospace.university.matlab_executor.service;
 2 | 
 3 | import org.springframework.stereotype.Service;
 4 | 
 5 | import java.io.IOException;
 6 | import java.nio.file.Files;
 7 | import java.nio.file.Paths;
 8 | 
 9 | @Service
10 | public class FileHandlerService {
11 | 
12 |     public String read(String filePath) throws IOException {
13 |         return new String(Files.readAllBytes(Paths.get(filePath)));
14 |     }
15 | 
16 |     public void write(String data, String filePath) throws IOException {
17 |         Files.write(Paths.get(filePath), data.getBytes());
18 |     }
19 | 
20 |     public String replace(String text, String oldWord, String newWord) {
21 |         return text.replace(oldWord, newWord);
22 |     }
23 | }
24 | 


--------------------------------------------------------------------------------
/src/main/resources/application.yml:
--------------------------------------------------------------------------------
 1 | matlabPath:  D:\\Programs\\matlab\\bin\\matlab.exe
 2 | scriptFolderPath: C:\\Users\\Zufar\\Desktop\\script\\
 3 | fdtdScriptsPath: src/main/resources/scripts/
 4 | fdtdScripts:
 5 |   1d: calculateFdtd1d.m
 6 |   2d: calculateFdtd2d.m
 7 |   3d: calculateFdtd3d.m
 8 | spring:
 9 |   freemarker:
10 |     template-loader-path: classpath:/templates
11 |     suffix: .ftl
12 | 


--------------------------------------------------------------------------------
/src/main/resources/scripts/calculateFdtd1d.m:
--------------------------------------------------------------------------------
 1 | function calculateFdtd(lambdaValue, QValue, QtValue, QTValue, LzConst)
 2 | 	% электромагнитные константы (пространственные величины измер¤ютс¤ в микронах)
 3 | 	cc=2.99792458e14;                                          % скорость света в вакууме
 4 | 	EPSo=8.8541878174e-18;                                     % диэлектрическа¤ константа
 5 | 	MUo=1.2566370614e-12;                                      % магнитна¤ константа
 6 | 
 7 | 	% параметры среды
 8 | 	lambda=lambdaValue;                                        % длина волны
 9 | 	Lz=LzConst*lambda;                                         % линейные размеры области в длинах волн
10 | 
11 | 	% дискретизаци¤ сетки по пространству
12 | 	Q =QValue;            									   % число узлов сеточной области на длину волны (по пространству)
13 | 	Qt=QtValue;            									   % число узлов сеточной области на длину волны (по времени)
14 | 	QT=QTValue;                								   % "длительность" запускаемого цуга в длинах волн
15 | 
16 | 	Nz=fix(Lz*Q)+1;    										   % длина сеточной области в узлах (по пространству)
17 | 	Nt=fix(Qt*QT);        									   % дискретизаци¤ сетки по времени
18 | 	hz=Lz/(Nz-1);          									   % шаг по пространству 
19 | 	ht=lambda/Qt/cc;  										   % шаг по времени
20 | 	Izl=fix(Nz/2);           								   % нахождение источника излучени¤ дл¤ "жесткого" излучающего услови¤
21 | 
22 | 	% константы разностной схемы
23 | 	c1=ht/hz/MUo; c4=ht/hz/EPSo; c5=2*pi*ht*cc/lambda;
24 | 
25 | 	% создание полей
26 | 	Ex=zeros(1,Nz);  Hy=zeros(1,Nz-1); 
27 | 	Eps=epsValue; 										   	   %  распространение в кварце
28 | 
29 | 	A=exp(0.0*i); 											   % комплексна¤ амплитуда падающей волны
30 | 
31 | 	% разностна¤ схема Yee
32 | 	for t=1:Nt
33 | 	  Hy=Hy-c1*(Ex(2:Nz)-Ex(1:Nz-1));                          % поиск Hy
34 | 	  Ex(2:Nz-1)=Ex(2:Nz-1)-c4*(Hy(2:Nz-1)-Hy(1:Nz-2))./Eps(2:Nz-1);   % поиск Ex 
35 | 
36 | 	  Ex(Izl)=real(A*exp(-i*(c5*t-pi/2)));                     % "жесткий" источник
37 | 	end
38 | 
39 | 	plot(Ex); grid on;                                         % вывод результата
40 | end	


--------------------------------------------------------------------------------
/src/main/resources/scripts/calculateFdtd2d.m:
--------------------------------------------------------------------------------
 1 | % САМАЯ ПРОСТАЯ ПРОГРАММКА FDTD-МЕТОДА (ДВУМЕРНЫЙ СЛУЧАЙ)
 2 | 
 3 | function calculateFdtd(lambdaValue, QValue, QtValue, QTValue, LyConst, LzConst)
 4 | 
 5 | 		% электромагнитные константы (все отнесено к микрону)
 6 | 	lv=2.99792458e14;                                                   % скорость света в вакууме
 7 | 	EPSo=8.8541878174e-18;                                    % диэлектрическая константа
 8 | 	MUo=1.2566370614e-12;                                     % магнитная константа
 9 | 
10 | 	% параметры среды
11 | 	lambda=lambdaValue;                                         % длина падающей волны в микронах
12 | 	Ly=LyConst*lambda; Lz=LzConst*lambda;                             % линейные размеры области
13 | 
14 | 	% дискретизация сетки по пространству и времени
15 | 	Q =QValue;             % число узлов сеточной области на длину волны (по пространству)
16 | 	Qt=QtValue;            % число узлов сеточной области на длину волны (по времени)
17 | 	QT=QTValue;              % "длительность" запускаемого цуга в длинах волн
18 | 
19 | 	Ny=fix(Ly*Q)+1; Nz=fix(Lz*Q)+1;   % длина сеточной области в узлах (по пространству)
20 | 	Nt=fix(Qt*QT);                                          % дискретизация сетки по времени
21 | 	hy=Ly/(Ny-1); hz=Lz/(Nz-1);               % шаги по пространству 
22 | 	ht=lambda/Qt/lv;                                    % шаг по времени
23 | 	locy=fix(Ny/2)+1; locz=fix(Nz/2)+1;  % нахождение источника излучения
24 | 
25 | 	% шаги схемы и константы
26 | 	c1=ht/hz/MUo; c2=ht/hy/MUo; c3=ht/hy/EPSo; c4=ht/hz/EPSo; c5=2*pi*ht*lv/lambda;
27 | 
28 | 	% создание полей
29 | 	Ex=zeros(Ny,Nz);  Hy=zeros(Ny-2,Nz-1); Hz=zeros(Ny-1,Nz-2); 
30 | 	Eps=epsValue; % распространение происходит в кварце
31 | 
32 | 	A=exp(0.0*i); % комплексная амплитуда падающей волны
33 | 
34 | 	% разностная схема Yee
35 | 	for t=1:Nt
36 | 	   Hy=Hy-c1*(Ex(2:Ny-1,2:Nz)-Ex(2:Ny-1,1:Nz-1));  % поиск Hy    
37 | 	   Hz=Hz+c2*(Ex(2:Ny,2:Nz-1)-Ex(1:Ny-1,2:Nz-1)); % поиск Hz
38 | 	   Ex(2:Ny-1,2:Nz-1)=Ex(2:Ny-1,2:Nz-1)+(c3*(Hz(2:Ny-1,1:Nz-2)-Hz(1:Ny-2,1:Nz-2))- ...
39 | 				 c4*(Hy(1:Ny-2,2:Nz-1)-Hy(1:Ny-2,1:Nz-2)))./Eps(2:Ny-1,2:Nz-1); % поиск Ex
40 | 
41 | 	   Ex(locy,locz)=real(A*exp(-i*(c5*t-pi/2)));  % условие излучения плоской волны с равномерным фронтом и пропусканием отраженной волны
42 | 	end
43 | 
44 | 	imagesc(Ex); colorbar; % вывод электрического поля
45 | 
46 | end


--------------------------------------------------------------------------------
/src/main/resources/scripts/calculateFdtd3d.m:
--------------------------------------------------------------------------------
 1 | % САМАЯ ПРОСТАЯ ПРОГРАММКА FDTD-МЕТОДА (ТРЕХМЕРНЫЙ СЛУЧАЙ)
 2 | 
 3 | function calculateFdtd(lambdaValue, QValue, QtValue, QTValue, LxConst,  LyConst, LzConst)
 4 | 											   % очистка памяти
 5 | 	% электромагнитные константы (все отнесено к микрону)
 6 | 	lv=2.99792458e14;                                                   % скорость света в вакууме
 7 | 	EPSo=8.8541878174e-18;                                    % диэлектрическая константа
 8 | 	MUo=1.2566370614e-12;                                     % магнитная константа
 9 | 
10 | 	% параметры среды
11 | 	lambda=lambdaValue;                                                                              % длина падающей волны в микронах
12 | 	Lx=LxConst*lambda; Ly=LyConst*lambda; Lz=LzConst*lambda;                             % линейные размеры области
13 | 
14 | 	% дискретизация сетки по пространству и времени
15 | 	Q =QValue;             % число узлов сеточной области на длину волны (по пространству)
16 | 	Qt=QtValue;            % число узлов сеточной области на длину волны (по времени)
17 | 	QT=QTValue;              % "длительность" запускаемого цуга в длинах волн
18 | 
19 | 	Nx=fix(Ly*Q)+1; Ny=fix(Ly*Q)+1; Nz=fix(Lz*Q)+1;   % длина сеточной области в узлах (по пространству)
20 | 	Nt=fix(Qt*QT);                                          % дискретизация сетки по времени
21 | 	hx=Lx/(Nx-1); hy=Ly/(Ny-1); hz=Lz/(Nz-1);               % шаги по пространству 
22 | 	ht=lambda/Qt/lv;                                    % шаг по времени
23 | 	locx=fix(Nx/2)+1; locy=fix(Ny/2)+1; locz=fix(Nz/2)+1;  % нахождение источника излучения
24 | 
25 | 	ie=Nx-1;    %number of grid cells and Ex samples along x-direction
26 | 	je=Ny-1;    %number of grid cells and Ey samples along y-direction
27 | 	ke=Nz-1;    %number of grid cells and Ez samples along z-direction
28 | 
29 | 	ib=Nx;    %grid boundary coordinates
30 | 	jb=Ny;    
31 | 	kb=Nz;   
32 | 
33 | 	Ex=zeros(ie,jb,kb);
34 | 	Ey=zeros(ib,je,kb);
35 | 	Ez=zeros(ib,jb,ke);
36 | 	Hx=zeros(ib,je,ke);
37 | 	Hy=zeros(ie,jb,ke);
38 | 	Hz=zeros(ie,je,kb);
39 | 
40 | 	% шаги схемы и константы
41 | 	c1=ht/MUo; c2=ht/EPSo; c5=2*pi*ht*lv/lambda;
42 | 
43 | 	% создание полей
44 | 
45 | 	epsilon=epsValue; % распространение происходит флинт стекле
46 | 
47 | 	A=exp(0.0*i); % комплексная амплитуда падающей волны
48 | 
49 | 	% разностная схема Yee
50 | 	for t=1:Nt
51 | 	   %***********************************************************************
52 | 	   %     Update magnetic fields
53 | 	   %***********************************************************************
54 | 
55 | 	   Hx(2:ie,1:je,1:ke)=Hx(2:ie,1:je,1:ke)+...
56 | 					   c1*((Ey(2:ie,1:je,2:kb)-Ey(2:ie,1:je,1:ke))/hz+...
57 | 						   (Ez(2:ie,1:je,1:ke)-Ez(2:ie,2:jb,1:ke))/hy);
58 | 					
59 | 	   Hy(1:ie,2:je,1:ke)=Hy(1:ie,2:je,1:ke)+...
60 | 					   c1*((Ex(1:ie,2:je,1:ke)-Ex(1:ie,2:je,2:kb))/hz+...
61 | 						   (Ez(2:ib,2:je,1:ke)-Ez(1:ie,2:je,1:ke))/hx);
62 | 					
63 | 	   Hz(1:ie,1:je,2:ke)=Hz(1:ie,1:je,2:ke)+...
64 | 					   c1*((Ex(1:ie,2:jb,2:ke)-Ex(1:ie,1:je,2:ke))/hy+...
65 | 						   (Ey(1:ie,1:je,2:ke)-Ey(2:ib,1:je,2:ke))/hx);
66 | 
67 | 	   %***********************************************************************
68 | 	   %     Update electric fields
69 | 	   %***********************************************************************
70 | 
71 | 	   Ex(1:ie,2:je,2:ke)=Ex(1:ie,2:je,2:ke)+...
72 | 				  c2*((Hz(1:ie,2:je,2:ke)-Hz(1:ie,1:je-1,2:ke))/hy+...
73 | 				  (Hy(1:ie,2:je,1:ke-1)-Hy(1:ie,2:je,2:ke))/hz)./epsilon(1:ie,2:je,2:ke);
74 | 
75 | 	   Ey(2:ie,1:je,2:ke)=Ey(2:ie,1:je,2:ke)+...
76 | 				  c2*((Hx(2:ie,1:je,2:ke)-Hx(2:ie,1:je,1:ke-1))/hz+...
77 | 				  (Hz(1:ie-1,1:je,2:ke)-Hz(2:ie,1:je,2:ke))/hx)./epsilon(2:ie,1:je,2:ke);
78 | 						
79 | 	   Ez(2:ie,2:je,1:ke)=Ez(2:ie,2:je,1:ke)+...
80 | 				  c2*((Hx(2:ie,1:je-1,1:ke)-Hx(2:ie,2:je,1:ke))/hy+...
81 | 				  (Hy(2:ie,2:je,1:ke)-Hy(1:ie-1,2:je,1:ke))/hx)./epsilon(2:ie,2:je,1:ke);
82 | 
83 | 	   Ex(locx,locy,locz)=real(A*exp(-i*(c5*t-pi/2)));  % условие излучения волны
84 | 	end
85 | 
86 | 	imagesc(Ex(:,:,fix(Nz/2))); colorbar; % вывод электрического поля
87 | end


--------------------------------------------------------------------------------
/src/main/resources/templates/fdtd1dView.ftl:
--------------------------------------------------------------------------------
 1 | <form class="form-horizontal" action="calculateFdtd_1D" method="post">
 2 |     <link rel="stylesheet" href="https://maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.3.7/css/bootstrap.min.css">
 3 | 
 4 |     <fieldset>
 5 | 
 6 |         <legend>Одномерный случай</legend>
 7 | 
 8 |         <div class="form-group">
 9 |             <label class="col-md-4 control-label" for="textinput">Lambda</label>
10 |             <div class="col-md-4">
11 |                 <input id="Lambda" name="Lambda" type="text" placeholder="Введите значение"
12 |                        class="form-control input-md" required="">
13 |                 <span class="help-block">Длина волны</span>
14 |             </div>
15 |         </div>
16 | 
17 |         <div class="form-group">
18 |             <label class="col-md-4 control-label" for="textinput">Q</label>
19 |             <div class="col-md-4">
20 |                 <input id="Q" name="Q" type="text" placeholder="Введите значение"
21 |                        class="form-control input-md" required="">
22 |                 <span class="help-block">Число узлов сеточной области на длину волны (по пространству)</span>
23 |             </div>
24 |         </div>
25 | 
26 |         <div class="form-group">
27 |             <label class="col-md-4 control-label" for="textinput">Qt</label>
28 |             <div class="col-md-4">
29 |                 <input id="Qt" name="Qt" type="text" placeholder="Введите значение"
30 |                        class="form-control input-md" required="">
31 |                 <span class="help-block">Число узлов сеточной области на длину волны (по времени)</span>
32 |             </div>
33 |         </div>
34 | 
35 |         <div class="form-group">
36 |             <label class="col-md-4 control-label" for="textinput">QT</label>
37 |             <div class="col-md-4">
38 |                 <input id="QT" name="QT" type="text" placeholder="Введите значение"
39 |                        class="form-control input-md" required="">
40 |                 <span class="help-block">"длительность" запускаемого цуга в длинах волн</span>
41 |             </div>
42 |         </div>
43 | 
44 |         <div class="form-group">
45 |             <label class="col-md-4 control-label" for="textinput">Eps</label>
46 |             <div class="col-md-4">
47 |                 <input id="Eps" name="Eps" type="text" placeholder="Введите значение"
48 |                        class="form-control input-md" required="">
49 |                 <span class="help-block">Распространение</span>
50 |             </div>
51 |         </div>
52 | 
53 |         <div class="form-group">
54 |             <label class="col-md-4 control-label" for="textinput">LzConst</label>
55 |             <div class="col-md-4">
56 |                 <input id="LzConst" name="LzConst" type="text" placeholder="Введите значение"
57 |                        class="form-control input-md" required="">
58 |                 <span class="help-block">Линейные размеры области в длинах волн</span>
59 |             </div>
60 |         </div>
61 | 
62 |         <div class="form-group">
63 |             <label class="col-md-4 control-label" for="calculateButton"></label>
64 |             <div class="col-md-4">
65 |                 <input id="calculateButton" name="calculateButton" class="btn btn-primary" type="submit"
66 |                        value="Рассчитать">
67 |             </div>
68 |         </div>
69 |     </fieldset>
70 | </form>


--------------------------------------------------------------------------------
/src/main/resources/templates/fdtd2dView.ftl:
--------------------------------------------------------------------------------
 1 | <form class="form-horizontal">
 2 |     <link rel="stylesheet" href="https://maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.3.7/css/bootstrap.min.css">
 3 | 
 4 |     <fieldset>
 5 | 
 6 |         <legend>Двумерный случай</legend>
 7 | 
 8 |         <div class="form-group">
 9 |             <label class="col-md-4 control-label" for="textinput">Lambda</label>
10 |             <div class="col-md-4">
11 |                 <input id="textinput" name="textinput" type="text" placeholder="Введите значение"
12 |                        class="form-control input-md" required="">
13 |                 <span class="help-block">Длина волны</span>
14 |             </div>
15 |         </div>
16 | 
17 |         <div class="form-group">
18 |             <label class="col-md-4 control-label" for="textinput">Q</label>
19 |             <div class="col-md-4">
20 |                 <input id="textinput" name="textinput" type="text" placeholder="Введите значение"
21 |                        class="form-control input-md" required="">
22 |                 <span class="help-block">Число узлов сеточной области на длину волны (по пространству)</span>
23 |             </div>
24 |         </div>
25 | 
26 |         <div class="form-group">
27 |             <label class="col-md-4 control-label" for="textinput">QT</label>
28 |             <div class="col-md-4">
29 |                 <input id="textinput" name="textinput" type="text" placeholder="Введите значение"
30 |                        class="form-control input-md" required="">
31 |                 <span class="help-block">"длительность" запускаемого цуга в длинах волн</span>
32 |             </div>
33 |         </div>
34 | 
35 |         <div class="form-group">
36 |             <label class="col-md-4 control-label" for="textinput">Qt</label>
37 |             <div class="col-md-4">
38 |                 <input id="textinput" name="textinput" type="text" placeholder="Введите значение"
39 |                        class="form-control input-md" required="">
40 |                 <span class="help-block">Число узлов сеточной области на длину волны (по времени)</span>
41 |             </div>
42 |         </div>
43 | 
44 |         <div class="form-group">
45 |             <label class="col-md-4 control-label" for="textinput">Eps</label>
46 |             <div class="col-md-4">
47 |                 <input id="textinput" name="textinput" type="text" placeholder="Введите значение"
48 |                        class="form-control input-md" required="">
49 |                 <span class="help-block">Распространение</span>
50 |             </div>
51 |         </div>
52 | 
53 |         <div class="form-group">
54 |             <label class="col-md-4 control-label" for="textinput">LyConst</label>
55 |             <div class="col-md-4">
56 |                 <input id="textinput" name="textinput" type="text" placeholder="Введите значение"
57 |                        class="form-control input-md" required="">
58 |                 <span class="help-block">Линейные размеры области в длинах волн</span>
59 |             </div>
60 |         </div>
61 | 
62 |         <div class="form-group">
63 |             <label class="col-md-4 control-label" for="textinput">LzConst</label>
64 |             <div class="col-md-4">
65 |                 <input id="textinput" name="textinput" type="text" placeholder="Введите значение"
66 |                        class="form-control input-md" required="">
67 |                 <span class="help-block">Линейные размеры области в длинах волн</span>
68 |             </div>
69 |         </div>
70 | 
71 |         <div class="form-group">
72 |             <label class="col-md-4 control-label" for="calculateButton"></label>
73 |             <div class="col-md-4">
74 |                 <button id="calculateButton" name="calculateButton" class="btn btn-primary">Calculate</button>
75 |             </div>
76 |         </div>
77 |     </fieldset>
78 | </form>


--------------------------------------------------------------------------------
/src/main/resources/templates/fdtd3dView.ftl:
--------------------------------------------------------------------------------
 1 | <form class="form-horizontal">
 2 |     <link rel="stylesheet" href="https://maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/3.3.7/css/bootstrap.min.css">
 3 | 
 4 |     <fieldset>
 5 | 
 6 |         <legend>Трехмерный случай</legend>
 7 | 
 8 |         <div class="form-group">
 9 |             <label class="col-md-4 control-label" for="textinput">Lambda</label>
10 |             <div class="col-md-4">
11 |                 <input id="textinput" name="textinput" type="text" placeholder="Введите значение"
12 |                        class="form-control input-md" required="">
13 |                 <span class="help-block">Длина волны</span>
14 |             </div>
15 |         </div>
16 | 
17 |         <div class="form-group">
18 |             <label class="col-md-4 control-label" for="textinput">Q</label>
19 |             <div class="col-md-4">
20 |                 <input id="textinput" name="textinput" type="text" placeholder="Введите значение"
21 |                        class="form-control input-md" required="">
22 |                 <span class="help-block">Число узлов сеточной области на длину волны (по пространству)</span>
23 |             </div>
24 |         </div>
25 | 
26 |         <div class="form-group">
27 |             <label class="col-md-4 control-label" for="textinput">QT</label>
28 |             <div class="col-md-4">
29 |                 <input id="textinput" name="textinput" type="text" placeholder="Введите значение"
30 |                        class="form-control input-md" required="">
31 |                 <span class="help-block">"длительность" запускаемого цуга в длинах волн</span>
32 |             </div>
33 |         </div>
34 | 
35 |         <div class="form-group">
36 |             <label class="col-md-4 control-label" for="textinput">Qt</label>
37 |             <div class="col-md-4">
38 |                 <input id="textinput" name="textinput" type="text" placeholder="Введите значение"
39 |                        class="form-control input-md" required="">
40 |                 <span class="help-block">Число узлов сеточной области на длину волны (по времени)</span>
41 |             </div>
42 |         </div>
43 | 
44 |         <div class="form-group">
45 |             <label class="col-md-4 control-label" for="textinput">Eps</label>
46 |             <div class="col-md-4">
47 |                 <input id="textinput" name="textinput" type="text" placeholder="Введите значение"
48 |                        class="form-control input-md" required="">
49 |                 <span class="help-block">Распространение</span>
50 |             </div>
51 |         </div>
52 | 
53 |         <div class="form-group">
54 |             <label class="col-md-4 control-label" for="textinput">LxConst</label>
55 |             <div class="col-md-4">
56 |                 <input id="textinput" name="textinput" type="text" placeholder="Введите значение"
57 |                        class="form-control input-md" required="">
58 |                 <span class="help-block">Линейные размеры области в длинах волн</span>
59 |             </div>
60 |         </div>
61 | 
62 |         <div class="form-group">
63 |             <label class="col-md-4 control-label" for="textinput">LyConst</label>
64 |             <div class="col-md-4">
65 |                 <input id="textinput" name="textinput" type="text" placeholder="Введите значение"
66 |                        class="form-control input-md" required="">
67 |                 <span class="help-block">Линейные размеры области в длинах волн</span>
68 |             </div>
69 |         </div>
70 | 
71 |         <div class="form-group">
72 |             <label class="col-md-4 control-label" for="textinput">LzConst</label>
73 |             <div class="col-md-4">
74 |                 <input id="textinput" name="textinput" type="text" placeholder="Введите значение"
75 |                        class="form-control input-md" required="">
76 |                 <span class="help-block">Линейные размеры области в длинах волн</span>
77 |             </div>
78 |         </div>
79 | 
80 |         <div class="form-group">
81 |             <label class="col-md-4 control-label" for="calculateButton"></label>
82 |             <div class="col-md-4">
83 |                 <button id="calculateButton" name="calculateButton" class="btn btn-primary">Calculate</button>
84 |             </div>
85 |         </div>
86 |     </fieldset>
87 | </form>


--------------------------------------------------------------------------------