Gmsh网格文件格式说明
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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。
文件结构
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。
块格式
以下对常见的各个块格式做说明。
MeshFormat
$MeshFormat块给出三部分信息：
- 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。
一个典型的MeshFormat块：
$MeshFormat
2.2 0 8
$EndMeshFormat
Nodes
Nodes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。
一个典型的Nodes块：
$Nodes
4
1 0.0 0.0 0.0
2 1.0 0.0 0.0
3 1.0 1.0 0.0
4 0.0 1.0 0.0
$EndNodes
Elements
注意：Gmsh默认Nodes块出现在Elements之前。
Elements块是网格中最关键的块，也是结构定义相对复杂的块。Elements块的结构如下：
网格数
网格编号 网格类型 tag数量 tag列表 顶点列表
网格单元的顶点数由单元类型决定，因此定义行中未出现顶点数字段。
理论上，网格的顶点数和tag数可以是不小于0的任意整数，所以定义网格单元的行长度不固定，单元可能有不同数量的tag以及顶点。
Gmsh支持的主要网格类型编号如下：
1: 两个点组成的线段
2：三个点组成的三角形
3：四个点组成的四边形
4：四个点组成的立方体
5：八个点组成的六面体
6：六个点组成的棱柱
7：五个点组成的金字塔体
8：三个点组成的二阶线段 (2个起止顶点+1个边上顶点)
9：六个点组成的二阶三角形 (3个顶点+3个边上顶点)
10：9个点组成的二阶四边形 (4个顶点+4个边上顶点+1个面上顶点)
11：10个点组成的二阶立方体 (4个顶点+6个边上顶点)
12：27个点组成的二阶六面体 (8个顶点+12个边上顶点+6个面上顶点+1个体节点)
13：18个顶点组成的二阶棱柱 (6个顶点+ 9个边上顶点+3个四边形面上顶点)
14：14个顶点组成的二阶金字塔 (5个顶点+8个边上节点+1个底面四边形的面上顶点)
15：单个顶点
16：8个顶点组成的二阶四边形 (4个顶点+4个边上顶点)
17：20个顶点组成的二阶六面体 (8个顶点+12个边上节点)
18：15个顶点组成的二阶棱柱(6个顶点+9个边上节点）
19：13个顶点组成的二阶金字塔 (5个顶点+8个边上节点).
其他高阶网格定义请参考官方文档
常规情形下，每个网格单元都包含如下tag：一个指示网格所属的物理实体的tag，个个指示网格所归属的几何实体的tag，一个指示网格单元所在的分区编号的tag。Gmsh和大多数代码要求单元至少包含前两个tag。
顶点列表给出组成网格单元的顶点编号，其中编号是出现在$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：
- 单元的基本顶点
- 每个边上的顶点
- 每个面上的顶点
- 体顶点
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。
其他块的字段含义请参考官方文档。
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。
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