【gmsh源码阅读】OCC对象绑定tag及获取几何与网格映射关系
一、Tag是什么?
gmsh中的几何模型相对于OCC的模型增加了id编号,也叫tag,在gmsh中可以显示出来。在gmsh中,点、线、面、体都有Tag,以方便对其查找定位查找。在OCC中TopoDS_Shape只有几何与拓扑结构,没有唯一id编号,所以gmsh导入OCC对象的第一步是打Tag。

二、gmsh中打Tag的源码
gmsh导入OCC对象有两种方式:
1. 将OCC对象写出step或brep文件,将gmsh作为单独程序使用,用geo文件引入几何文件
2. 将gmsh作为库使用时,可以用gmsh::model::occ::importShapesNativePointer直接导入
不管那种方式导入,最后都会调用OCC_Internals::importShapes方法:
bool OCC_Internals::importShapes(const TopoDS_Shape *shape, bool highestDimOnly,std::vector<std::pair<int, int> > &outDimTags)
{if(!shape) return false;// 打Tag_multiBind(*shape, -1, outDimTags, highestDimOnly, true);return true;
}
这里有个_multiBind方法就是给TopoDS_Shape绑定tag。打开其代码,发现其原理很简单,就是用OCC提供的对象拓扑遍历类TopExp_Explorer遍历体、面、边、点,给其一个唯一的Tag,并记录到对应的map中。
三、获取几何对象与网格映射关系
在CAE产品中,边界与载荷经常施加在几何对象上,但求解器最终使用的是节点、单元,所有需要根据几何查找其对应的节点或单元。所谓的几何与网格的映射关系指根据几何对象查找对应的网格对象(这种叫法是我个人理解,不清楚学界有没有专业术语)。如:几何点对应的节点,几何面有哪些节点组成,又由哪些面单元组成。
gmsh提供了专门的API获取这些数据:
1. gmsh::model::occ::getEntities:获取几何对象的tag及维度
2. gmsh::model::mesh::getNodes:获取几何实体对应的节点
3. gmsh::model::mesh::getElements:获取几何实体对应的单元
下面是一段这些API使用的demo:
gmsh::initialize();
gmsh::model::add("t1");
std::vector<std::pair<int, int> > v;
const TopoDS_Shape aShape = ...; // 改成你自己的shape
gmsh::model::occ::importShapesNativePointer(&aShape, v, false);
gmsh::model::occ::synchronize();
gmsh::option::setNumber("Mesh.MeshSizeMin", 0.1);
gmsh::option::setNumber("Mesh.MeshSizeMax", 1);
gmsh::model::mesh::generate(3);gmsh::vectorpair entities;
gmsh::model::occ::getEntities(entities); // 获取occ的entities
for (auto entity : entities) {std::vector<std::size_t> nodeTags; // 节点的编号std::vector<double> coordinate; // 节点的坐标std::vector<double> pCoord;gmsh::model::mesh::getNodes(nodeTags, coordinate, pCoord, entity.first, entity.second, true);std::vector<int> elementTypes; // 存放单元类型std::vector<std::vector<std::size_t> > elementTags; // 存放单元编号std::vector<std::vector<std::size_t> > elementNodeTags; // 单元节点编号gmsh::model::mesh::getElements(elementTypes, elementTags, elementNodeTags, entity.first, entity.second);
}gmsh::write("t1.vtk");
gmsh::finalize();
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