【网格生成】Gmsh快速入门教程 --2.“geo”脚本方式使用

上一篇文章讲解了Gmsh的图形化方式入门使用。根据Gmsh官方的描述，Gmsh使用可以分为三个层次：

1. 图形化界面使用；
2. “.geo”语言方式；
3. 通过Gmsh API方式，将gmsh集成至其他软件。

那么今天就来介绍Gmsh的第二种使用方式，通过“geo”脚本调用Gmsh。geo是Gmsh定义的一种内置脚本格式，使用ASSIC编码，可以被Gmsh解析器解析。几乎所有在图形化界面能完成的任务都可以在geo脚本中实现。

下面具体介绍geo脚本语句，语句参考自官方教程。首先创建一个名为demo.geo的文件。

几何定义

// 创建变量lc
lc = 1e-2;
// 创建一个坐标值为（0, 0, 0）序号为1的 点单元 ，点的第四个参数表示划分网格的疏密程度，数字越小，
// 则表示周围网格越密集。前三个参数对应xyz坐标轴数值必须设置，第四个参数为可选参数。
Point(1) = {0, 0, 0, lc};
// 同理可创建更多顶点，但需要保证每个点的编号唯一，且都为正数。
Point(2) = {.1, 0,  0, lc};
Point(3) = {.1, .3, 0, lc};
Point(4) = {0,  .3, 0, lc};


// 创建一个边单元。边的序号为1，边的起点为序号为1的顶点，终点为序号为2的顶点。
// 同理，维度为1的边，其序号也需要保证唯一。
Line(1) = {1, 2};
// 创建多个边单元
Line(1) = {1, 2};
Line(2) = {3, 2};
Line(3) = {3, 4};
Line(4) = {4, 1};

// 创建一个曲线环单元。语句形式与边类似，左侧表示曲线序号，右侧表示组成环的边的序号。
// 需要注意，这里的边是有先后顺序的，序号前的负号表示将边的首尾倒转。
Curve Loop(1) = {4, 1, -2, 3};

// 上述组成的边环，在形式上已经看起来是一个“长方形”。但是此时对其画2维网格，得到的
// 结果是空的，因为此时只是一个“环”，内部仍然是空的。
// Surface语句可以将环的内部填充，成为一个面。
Plane Surface(1) = {1};

以上就简单的定义了一个长方形的平面。几何部分的定义结束了，你可以直接使用上一篇文章提到的图形化方式打开demo.geo，并进行后续的网格划分操作。

当然geo脚本能做的事情很多，并不局限于几何的定义。

其他操作

// 对几何体划分2维网格。
// 每次使用Gmsh打开该geo文件就会直接进行网格划分。
Mesh 2；
// 保存网格文件。
Save "demo.msh"

// msh是gmsh默认的网格格式，当然它还支持很多其他的格式，修改对应后缀名即可。
Save “demo.vtk”
// 上文提到的，可以切换几何内核。
SetFactory("OpenCASCADE");
// 在OpenCASCADE内核中，构建几何体更为方便，可以直接构建一个长方形，无需从点、边、开始。
Rectangle(2) = {.2, 0, 0, .1, .3};

总结

本文简要介绍了Gmsh的第二种使用方式，即通过geo脚本构建几何体，并完成网格划分，网格文件保存的工作。更多Gmsh geo脚本相关的操作可以参考用户手册。下一篇文章将讲解Gmsh第三种使用方式，即将gmsh集成至其他软件中。