如何在gmsh中提取边界节点处的法线向量？

Posted 2023-03-15

【中文标题】如何在gmsh中提取边界节点处的法线向量？

【英文标题】：How to extract the normal vectors at the boundary nodes in gmsh?

【发布时间】：2020-01-08 12:44:22

【问题描述】：

我有一个 gmsh 的地理文件并将其网格化。然后我想在选定曲面的节点处提取法线向量。这怎么可能？

以下是我的 gmsh 地理文件。

//Construct a cube in GMSH

//Build a line
Point(1) = 0, 0, 0, 1.0;
Point(2) = 0, 0, 10, 1.0;
Line(1) = 1, 2;

//Extrude line to create a surface (square)
Extrude 10, 0, 0 
  Line1;


//Extrude surface to create a volume (cube)
Extrude 0, 10, 0 
  Surface5;


//Six surfaces of the cube
Physical Surface(28) = 18;
Physical Surface(29) = 26;
Physical Surface(30) = 22; 
Physical Surface(31) = 14;
Physical Surface(32) = 27;
Physical Surface(33) = 5;

//Volume of the cube
Physical Volume(34) = 1;

【问题讨论】：

如何定义节点的法线？一般来说，节点属于几个曲面；因此，必须以某种方式定义法线的方向。您可以找到表面元素的法线（如果它是弯曲的 - 在属于表面元素的一点）。

嗨安东，感谢您的留言！正如您所说，例如，我希望在位于该表面内的给定位置 (x,y,z) 处具有物理表面 (28) = 18 的法线。如何在 gmsh 中找到它？

【参考方案1】：

嗯，我不知道如何通过 GEO 文件脚本来实现（不过，如果它存在，我不会感到惊讶）。

但是，它当然可以通过 GMSH API 使用 getNormal() 函数来完成。

getNormal()

在参数坐标parametricCoord 处使用标签tag 获取曲面的法线。 parametricCoord 由成对的 u 和 v 坐标给出，连接起来：[p1u, p1v, p2u, ...]。 normals 以 x、y、z 组件的三元组形式返回，串联：[n1x, n1y, n1z, n2x, ...]。

输入： tag, parametricCoord

输出：normals

GMSH API 可通过 Python、C/C++ 和 Julia 获得。具体用法建议直接看API is defined in GMSH repository怎么用。