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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。
3 E2 q2 Q1 w+ C/ n3 ]' N 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$EndComment包裹的块中。7 g& v b2 O- V% `% y
块格式返回目录以下对常见的各个块格式做说明。
# _8 L# x$ S) U; @. S4 f( gMeshFormat$MeshFormat块给出三部分信息：" k }; I7 H& g3 j- W# _
[ol]文件格式版本号，目前是固定值2.2；文件类型，在ASCII文件中值为0；数据长度，即单精度浮点数所占字节数，通常为8。[/ol]一个典型的MeshFormat块：
5 D" E5 J' d2 ?/ G( K/ w0 Q$MeshFormat: c/ O/ d! b- P3 Y$ f$ D
2.2 0 8- Y O( _5 p& y8 @* a$ o1 e& U* K
$EndMeshFormat8 y# L7 x$ T4 A* c
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。1 f0 Q. v( z! A% \1 ?
一个典型的Nodes块：
+ d( U5 D% B4 b$Nodes) O+ Q, {' O7 P
4
2 P7 D# h8 S+ ~5 A; E8 t M, f% |# |8 F1 0.0 0.0 0.0
# r3 P/ R7 [/ A; f+ O6 q7 d2 1.0 0.0 0.0
/ b: ~, @! t$ z% Z* U4 h3 1.0 1.0 0.0
8 _& I) }) s1 |! D2 n. O5 Z4 0.0 1.0 0.0' @* _& v! a4 V) a ]
$EndNodes7 `& x+ H3 r" y, `: Y
Elements注意：Gmsh默认Nodes块出现在Elements之前。
6 H8 s9 I$ C% s5 C& R( h. ]: q6 m/ iElements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：
+ V% v+ R& D4 i' Y, e网格数. a" A: {; U7 P5 \6 J
网格编号 网格类型 tag数量 tag列表 顶点列表' U! f9 N9 \0 w# p% _! J/ p) D
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。
$ g+ N; u' z/ F8 G5 D* L7 D% G) e+ R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。
% b2 B( R8 P- j# w; wGmsh支持的主要网格类型编号如下：0 K. x3 L- M- ?% h M
1: 两个点组成的线段/ s6 S) I, H. b8 m& C ]8 }% D- y
2：三个点组成的三角形9 V# j, e( I+ L0 x5 ^7 s/ @
3：四个点组成的四边形
! n! R* I% U3 P+ t4 r- `4：四个点组成的立方体
. q3 J' H, i, G5 w4 U+ D3 T/ \$ l5：八个点组成的六面体# U2 |4 Y M$ ^% r9 B4 b; ]; U" ?4 Z
6：六个点组成的棱柱2 c/ }6 A1 s$ @
7：五个点组成的金字塔体
9 P% f: }9 a' b8：三个点组成的二阶线段 (2个起止顶点+1个边上顶点)( {0 Q; U* h' y! E
9：六个点组成的二阶三角形 (3个顶点+3个边上顶点)( f3 B: d \; v: o4 w3 P1 M& I
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)& q6 F( N5 R2 b
11：10个点组成的二阶立方体 (4个顶点+6个边上顶点)
6 n- p( }) c# C4 g" ?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)
( \% O8 G2 A: Q# P" B) [+ G8 B13：18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)
/ B. y& J7 {+ `1 i9 O$ k! N* }14：14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)) s* e- r5 ~: F
15：单个顶点, _: l9 ]& k+ |, R; K( [ L
16：8个顶点组成的二阶四边形 (4个顶点+4个边上顶点)
E2 D7 p, V& a5 y T1 {17：20个顶点组成的二阶六面体 (8个顶点+12个边上节点)
) k2 {! d4 l1 E$ l18：15个顶点组成的二阶棱柱(6个顶点+9个边上节点）
7 N" F8 t5 Q3 @ L: r19：13个顶点组成的二阶金字塔 (5个顶点+8个边上节点).5 g& n6 i; P/ e0 g( Z3 @8 F1 L
其他高阶网格定义请参考官方文档0 A7 C6 ^# b3 G7 D9 p: z Y, c: Q
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。
3 S9 c) {1 P7 D/ ?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$Nodes块中的顶点编号。对于高阶网格单元，Gmsh按照如下顺序对顶点进行编号：2 ~, m1 D" `' |" k4 A
[ol]单元的基本顶点每个边上的顶点每个面上的顶点体顶点[/ol]总体原则即：高阶网格顶点出现在低阶网格顶点之后。不能处理高阶网格的程序，只需要读取低阶网格顶点即可。
' P0 \; x% d4 n! R其他块的字段含义请参考官方文档。. p2 O8 Y' `9 [$ v0 D! v5 `
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。
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发表于 2022-9-11 21:05:03
