|
|
本文目录文件结构块格式本文中的网格文件指的是Gmsh的ASCII文本文件，内容主要参考Gmsh的官方文档：http://gmsh.info/doc/texinfo/gmsh.html#MSH-ASCII-file-format。% i+ x* p( ]8 [
文件结构返回目录Gmsh网格文件由一个或多个块(section)构成。块定义以$Name开始，$EndName结尾，例如$Nodes和$EndNodes共同定义一个块。$MeshFormat块是必须的（第一个出现的块），$Nodes, $Elements等块可选。如果定义了$Elements块，则必须给出$Node块。目前$Nodes和$Elements块在一个文件中只允许出现一次（未来版本可能会更改），其他块可重复多次。如果遇到了未定义的块，Gmsh将跳过该块。利用此特性可以为Gmsh网格文件增加注释，例如放在$Comment和$EndComment包裹的块中。- t- ~' @% P0 e$ {7 X
块格式返回目录以下对常见的各个块格式做说明。8 W! @& r0 ]& }. m2 [
MeshFormat$MeshFormat块给出三部分信息：
$ P9 a$ A/ b0 ~+ O8 a. D% ^) D" |[ol]文件格式版本号，目前是固定值2.2；文件类型，在ASCII文件中值为0；数据长度，即单精度浮点数所占字节数，通常为8。[/ol]一个典型的MeshFormat块：
5 M6 g; t0 V2 V4 U9 u6 x) Q$ [$MeshFormat
" c: ^2 n$ m$ Z/ ?& z0 ]4 }( O0 x2.2 0 8
9 h# M/ X! P) i( `% T5 f# O$EndMeshFormat
2 h, |7 D o! I. u& R2 M, [2 A' `NodesNodes块第一行为顶点总数，接下来每一行按照“顶点编号 X坐标 Y坐标 Z坐标”的格式定义一个顶点。Gmsh是三维网格生成器，二维顶点只需把Z坐标设置为常数即可。3 L5 D4 X s0 e
一个典型的Nodes块：: S2 S- n' a I" ?5 ?9 e
$Nodes; ^9 ]. @9 v& T% H; ~% k: Y
4
5 v2 s; F1 q1 @! }8 J1 0.0 0.0 0.0
$ E; `% ^6 g8 u2 g2 1.0 0.0 0.0
4 t8 M) q! j% V# u& z3 1.0 1.0 0.0
0 {' o$ L& Z$ @: A) P4 0.0 1.0 0.0+ x& o7 c" L0 v9 s* N3 ?) W5 W
$EndNodes
: x2 b6 w o% h; e6 v, rElements注意：Gmsh默认Nodes块出现在Elements之前。 E/ a) d% Q, n2 {" s. a& f
Elements块是网格中最关键的块，也是结构定义相对复杂的块。Elements块的结构如下：8 Q2 q0 A) s: C( [) E8 |# R
网格数8 B# ]$ Q/ }3 j( r( C
网格编号 网格类型 tag数量 tag列表 顶点列表. p# m0 a4 F3 O. E! \
网格单元的顶点数由单元类型决定，因此定义行中未出现顶点数字段。
8 [" }0 \; }; m( V$ _' p理论上，网格的顶点数和tag数可以是不小于0的任意整数，所以定义网格单元的行长度不固定，单元可能有不同数量的tag以及顶点。6 @0 t0 v) w3 C, y2 |9 k
Gmsh支持的主要网格类型编号如下：( q3 y5 A8 l l2 O, k6 @
1: 两个点组成的线段
) Y8 \6 H& ]7 y% F+ G9 f2：三个点组成的三角形
, \: F N `, Y" L& v: t) C7 q: Z% @3：四个点组成的四边形
3 T6 j$ W7 k2 g6 p4：四个点组成的立方体
" o7 E' O" z5 e5：八个点组成的六面体4 C4 a9 F* P$ {. l; _# i" C Y
6：六个点组成的棱柱& u9 R4 _3 e4 [+ q
7：五个点组成的金字塔体
/ } H W2 c2 [6 R8：三个点组成的二阶线段 (2个起止顶点+1个边上顶点)/ }! N7 V8 }' }/ h5 n# \ D' o5 s
9：六个点组成的二阶三角形 (3个顶点+3个边上顶点). r' _ A$ ?, ~1 b, @* }
10：9个点组成的二阶四边形 (4个顶点+4个边上顶点+1个面上顶点)
9 Q# F$ E7 M7 \. O3 O3 C4 \3 |11：10个点组成的二阶立方体 (4个顶点+6个边上顶点)/ D: T* l6 _1 M# D# F
12：27个点组成的二阶六面体 (8个顶点+12个边上顶点+6个面上顶点+1个体节点)
. ^' J" C" u( V% C+ v @13：18个顶点组成的二阶棱柱 (6个顶点+ 9个边上顶点+3个四边形面上顶点)
! l/ C" v3 f# ^( y, t( Q14：14个顶点组成的二阶金字塔 (5个顶点+8个边上节点+1个底面四边形的面上顶点)
5 H+ U$ e4 A7 K2 q/ w15：单个顶点
! H+ p; C Z$ D# l16：8个顶点组成的二阶四边形 (4个顶点+4个边上顶点)7 e9 |/ r1 `% h" C# Q& F2 Z, N% ? K
17：20个顶点组成的二阶六面体 (8个顶点+12个边上节点)+ U# ~& ], n ^& O
18：15个顶点组成的二阶棱柱(6个顶点+9个边上节点）
. K0 g# ~; z: C19：13个顶点组成的二阶金字塔 (5个顶点+8个边上节点).
3 c2 \5 d) L8 m, V( V' d7 |7 s其他高阶网格定义请参考官方文档
/ \1 c+ b) C/ s. E常规情形下，每个网格单元都包含如下tag：一个指示网格所属的物理实体的tag，个个指示网格所归属的几何实体的tag，一个指示网格单元所在的分区编号的tag。Gmsh和大多数代码要求单元至少包含前两个tag。( B% \2 w, [2 e
顶点列表给出组成网格单元的顶点编号，其中编号是出现在$Nodes块中的顶点编号。对于高阶网格单元，Gmsh按照如下顺序对顶点进行编号： e. Z' O: q6 ]! H% A. E6 b
[ol]单元的基本顶点每个边上的顶点每个面上的顶点体顶点[/ol]总体原则即：高阶网格顶点出现在低阶网格顶点之后。不能处理高阶网格的程序，只需要读取低阶网格顶点即可。. U4 |' E# q6 P; W% f9 t
其他块的字段含义请参考官方文档。
: z O; Y: n( g效率提示Gmsh没有要求元素的编号是连续的。但出于效率考虑，请尽量使用连续、紧凑的编号。例如两个顶点的编号，不用0和1，而是1， 10000，会导致程序性能下降：Gmsh不得不使用map而非数组来存储和访问元素，后处理程序中会分配10000个单元（大部分是无用的空值）的数组，而这些代价都是可避免的。& s" B6 U3 i) A
AD：【国外VPS推荐】 搬瓦工三网回程CN2 GIA VPS，季付46.87$打赏赞(2) |
|
发表于 2022-9-11 21:05:03
