python numpy.rollに関する質問

前提・実現したいこと

pythonで格子ボルツマン法の気体シミュレーションを作っています。
境界条件について検討する段階で、以下の問題に直面しました。

発生している問題・エラーメッセージ

関数stream()内のnp.rollの第三引数にあたえるのはaxis=(0か1)しかないのではないと認識していたため、
以下のソースコードのがなぜ成り立つのかわかりません。

第三引数に軸を指定しているとネットには書いてあったのですが、どこを軸ととらえているのでしょうか。

説明をお願いしたいと思います。

以下のソースコードはこちらのサイトを参照しています。

https://salad-bowl-of-knowledge.github.io/hp/physics/2018/01/30/lattice_boltzmann.html

該当のソースコード

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.animation import FuncAnimation
from ipywidgets import interact


w = np.array([4/9 , 1 / 9, 1 / 9, 1 / 9, 1 / 9, 1 / 36, 1 / 36, 1 / 36, 1 / 36])
e = np.array([[0, 0], [0, 1], [0, -1], [1, 0], [-1, 0], [1, 1], [-1, -1],[1, -1], [-1, 1]])


def stream(): #障害物との衝突処理
    global n
    for i, axis in zip(range(1, 5),[[1, 1, 0, 1], [1, -1, 0, -1], [0, 1, 1, -1], [0, -1, 1, 1]]): #(1)式
        n[:, :, i] = np.roll(n[:, :, i], axis[1], axis=axis[0])
        n[:, :, i + 4] = np.roll(np.roll(n[:, :, i + 4], axis[1],axis=axis[0]),axis[3],axis=axis[2])
    for i in range(1, 9):
        n[:, :, i][barrier[:, :, i]] = n[:, :, i - (-1)**i][barrier[:, :, 0]] #衝突した分を逆向きの成分に流してます。

行動規範の内容に同意します

回答1件

関数stream()内のnp.rollの第三引数にあたえるのはaxis=(0か1)しかないのではないと認識していたため、
以下のソースコードのがなぜ成り立つのかわかりません。

とありますが，まぁその通りです。
ただ，ソースのfor文で利用されているaxis変数が分かりにくいのだと思います。

該当のソースを次のように書き換えると理解いただけるでしょうか?
（あくまでイメージで，実際動くかどうかは分かりません）

python
1def stream(): #障害物との衝突処理
2    global n
3    #     軸A 数A 軸B 数B
4    tbl = [[1,  1, 0,  1],
5           [1, -1, 0, -1],
6           [0,  1, 1, -1],
7           [0, -1, 1,  1]]
8    軸A = 0
9    数A = 1
10    軸B = 2
11    数B = 3
12    # iは 1,2,3,4
13    for i, 軸 in zip(range(1, 5), tbl): #(1)式
14        n[:, :, i] = np.roll(n[:, :, i], 軸[数A], axis=軸[軸A])
15        n[:, :, i + 4] = np.roll(np.roll(n[:, :, i + 4], 軸[数A],axis=軸[軸A]),軸[数B],axis=軸[軸B])
16    for i in range(1, 9):
17        n[:, :, i][barrier[:, :, i]] = n[:, :, i - (-1)**i][barrier[:, :, 0]] #衝突した分を逆向きの成分に流してます。