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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。4 J. g. G' k x
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$EndComment包裹的块中。
0 O+ J1 x8 R/ z3 n 块格式返回目录以下对常见的各个块格式做说明。 S) a3 k% O0 t+ B0 a# \7 o
MeshFormat$MeshFormat块给出三部分信息：5 F3 c/ `- s; \( A. d
[ol]文件格式版本号，目前是固定值2.2；文件类型，在ASCII文件中值为0；数据长度，即单精度浮点数所占字节数，通常为8。[/ol]一个典型的MeshFormat块：# z3 l# m% l% A
$MeshFormat( E( E! W+ ?! f" i. n( ?. n
2.2 0 8
( w* s9 h% {- l t* u. E4 X5 P$EndMeshFormat: i7 ?( w# k; @- p Y* [
NodesNodes块第一行为顶点总数，接下来每一行按照“顶点编号 X坐标 Y坐标 Z坐标”的格式定义一个顶点。Gmsh是三维网格生成器，二维顶点只需把Z坐标设置为常数即可。3 {9 E. Z0 c; S+ E7 B" v
一个典型的Nodes块：( g* u& `! G( i" V6 ^) h- m( Z
$Nodes1 X. T+ @, b2 v& n( q w4 i0 {
4
: R, y) ^. N: |- G. W2 X4 l6 k1 0.0 0.0 0.0
& |& v9 h. o8 D! }( m; P# x2 1.0 0.0 0.0- v4 o0 v7 |4 m9 T& O2 K" o
3 1.0 1.0 0.0
( M7 G H8 H6 g5 }& A4 0.0 1.0 0.0
+ S7 v0 ~8 j' \) W* Q* f% R$EndNodes5 a! u" Q3 K2 I6 G
Elements注意：Gmsh默认Nodes块出现在Elements之前。* d. u+ a, u, s+ X s+ ^1 n- m, ]+ Y
Elements块是网格中最关键的块，也是结构定义相对复杂的块。Elements块的结构如下：+ Y* A! d6 }8 J/ K. D: r. `" o
网格数" w/ l! O- h( A5 h% [6 T3 Y
网格编号 网格类型 tag数量 tag列表 顶点列表
* t$ A* C- r9 Z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 T& c; ~$ @5 Q' v! G& H7 v1 F+ z b0 z
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。
0 E; `* G2 I, m! T' `5 nGmsh支持的主要网格类型编号如下：
7 H0 j% q2 C- ]0 B1: 两个点组成的线段
, U, E+ t I; @0 w2：三个点组成的三角形+ j1 `7 ]& T( t
3：四个点组成的四边形
; O* S6 [" t- d% v4：四个点组成的立方体7 t. v9 e8 a! h3 o) ]) P
5：八个点组成的六面体4 w1 U* Y4 \! |6 K' P; s
6：六个点组成的棱柱
2 ]; J; Y5 L- z4 I3 Z; C" ?7：五个点组成的金字塔体
& A+ H' H I# _1 H8：三个点组成的二阶线段 (2个起止顶点+1个边上顶点)
7 N+ N# T3 h- `8 e( U8 I5 S9：六个点组成的二阶三角形 (3个顶点+3个边上顶点)' p5 D- n' F. o! U
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)* G6 }2 N$ {! `7 `1 d% Y+ W; j
11：10个点组成的二阶立方体 (4个顶点+6个边上顶点)
, }1 \. O: [2 y4 h/ O9 D) i( w12：27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 Z$ e7 j; D$ ]2 \7 | Q4 X' x
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)# n2 |9 ` s+ E& ]3 l9 k
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)
- q/ o9 X8 b6 a7 l' l; z15：单个顶点
5 O U+ U% h! [" d# a; [" T/ [; t16：8个顶点组成的二阶四边形 (4个顶点+4个边上顶点)! z9 w4 Y3 L1 C# p
17：20个顶点组成的二阶六面体 (8个顶点+12个边上节点)/ j+ a) U8 u6 C: P& y
18：15个顶点组成的二阶棱柱(6个顶点+9个边上节点）
9 X0 i2 ~' @7 n7 H+ f/ ?5 H19：13个顶点组成的二阶金字塔 (5个顶点+8个边上节点).& ]; y7 j3 W5 G7 c6 ]0 F
其他高阶网格定义请参考官方文档
+ k/ L; y: W. w4 l6 |$ u. {) P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。
9 {6 b% D9 b, z# z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： v+ Z6 m! F1 P4 l; C+ ]
[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。
- Q0 }- L8 E6 G+ ~' {其他块的字段含义请参考官方文档。
1 g8 \3 g8 @7 \' U/ S3 X; Y5 \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。. S9 A ~; C0 }( ?' ?
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发表于 2022-9-11 21:05:03
