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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。
* z* v# Y0 I# a1 B5 ? 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$EndComment包裹的块中。
4 J. x" \, t) G; f# P% r3 L 块格式返回目录以下对常见的各个块格式做说明。# U$ L# j- Y8 i+ T7 S6 U/ K$ [
MeshFormat$MeshFormat块给出三部分信息： G! ?: C' \! L: Z* t
[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：' Q, `& @( D! [ u9 X
$MeshFormat
3 `7 o8 D! q7 M9 m# }4 ?8 ^2.2 0 89 n& A4 _4 r5 p" N! Z
$EndMeshFormat
; k( f' E& I0 y2 c# SNodesNodes块第一行为顶点总数，接下来每一行按照“顶点编号 X坐标 Y坐标 Z坐标”的格式定义一个顶点。Gmsh是三维网格生成器，二维顶点只需把Z坐标设置为常数即可。
# H( n* n6 a9 Q" ?# b7 G! W4 E一个典型的Nodes块：
0 w; y- I' x# `; \% S$Nodes
7 h1 K' ^: D, _3 Z J4' }6 |5 l4 a, c; ^- g8 q
1 0.0 0.0 0.00 P) a( C/ B3 ^7 y: m5 a
2 1.0 0.0 0.0$ l6 y4 B/ M" U e: F. h
3 1.0 1.0 0.07 p3 f1 i; G( @! [- Y9 n
4 0.0 1.0 0.01 [' _; H, Q) l( L/ J6 e
$EndNodes% c4 ^; d5 D; Z* k/ W
Elements注意：Gmsh默认Nodes块出现在Elements之前。6 o3 Z6 |' }5 {! j4 {* o
Elements块是网格中最关键的块，也是结构定义相对复杂的块。Elements块的结构如下：
7 W( Q5 S: t$ ~! K: G5 I网格数# a# F* B& j& E2 K
网格编号 网格类型 tag数量 tag列表 顶点列表
6 `' R- T7 g% s; V, P* D; l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。2 u8 a) k/ \& E% \
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。
2 b2 N3 `. {: T8 pGmsh支持的主要网格类型编号如下：
+ V# [& K1 A. v$ A. @& B: X4 h/ R; R1: 两个点组成的线段1 p7 z1 P; I9 o: r' a8 t. l
2：三个点组成的三角形! {. g; l# Y$ d3 D4 @: ^
3：四个点组成的四边形) B8 Z; b A( o6 R; ?/ p( X
4：四个点组成的立方体. j$ I0 a3 B) ?6 {7 W; ?# ]
5：八个点组成的六面体/ i, V0 p3 m: l+ `# E Z F
6：六个点组成的棱柱
; ^0 H6 h- Z2 ?6 W+ {7：五个点组成的金字塔体
$ I4 C5 j3 ?3 e. d0 T8：三个点组成的二阶线段 (2个起止顶点+1个边上顶点)
6 k4 X+ l1 ^9 C1 ]1 f9：六个点组成的二阶三角形 (3个顶点+3个边上顶点)
6 A6 s; _" c3 J6 z10：9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)
8 g$ Y: ^" r Y* K11：10个点组成的二阶立方体 (4个顶点+6个边上顶点): L; d! X5 o" u6 L2 G& m% V
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)2 T" C- D" E( y ]* _7 k6 h
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)
1 A, T* G4 h4 V Y" J14：14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)3 F3 ~- O- K. x2 R
15：单个顶点$ X& f, x" P' B
16：8个顶点组成的二阶四边形 (4个顶点+4个边上顶点)
, y( C9 T5 e+ s7 y% q5 X17：20个顶点组成的二阶六面体 (8个顶点+12个边上节点)
0 L! p( B+ T( n c- D# D& l( G/ R0 k! S18：15个顶点组成的二阶棱柱(6个顶点+9个边上节点）) T0 u6 F& e! H) V( m0 T* P! |
19：13个顶点组成的二阶金字塔 (5个顶点+8个边上节点).
8 H2 Q5 ?. Y1 m2 c( F) M其他高阶网格定义请参考官方文档
- R6 O+ E7 x* h1 r2 w/ J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。
& j) o0 p3 }' Y8 f R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：9 Z7 }( z# h3 T0 b+ b% H
[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。
' |3 r" G# e# W1 a其他块的字段含义请参考官方文档。
3 c9 l! l: K8 h, m/ p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。! Z% q! t1 I( @5 x8 ^
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发表于 2022-9-11 21:05:03
