Files
mkdocs/doc/meshkernelpy/examples/02_mesh1d_basics.md
T
2026-10-10 21:56:35 +08:00

122 lines
3.0 KiB
Markdown

# 一维网格基础
本教程介绍一维网格的处理方式,以及一维网格与二维网格之间的交互。
[返回示例目录](index.md)
以下保留原笔记本的代码和已保存输出;转换过程中未重新执行代码。
首先导入所需的库。
```python
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from meshkernel import Mesh1d, GeometryList, MakeGridParameters, MeshKernel
```
首先,使用正弦函数上的八个点描述一维网格。原说明写为六个点,此处按下方 `np.linspace(..., 8)` 代码修正。
```python
node_x = np.linspace(0, 2 * np.pi, 8)
node_y = np.sin(node_x)
```
为了形成一条连续的折线,将每个点与下一个点相连。
```python
edge_nodes = np.zeros(node_x.size * 2, np.int32)
edge_index = 0
for node_index in range(node_x.size - 1):
edge_nodes[edge_index] = node_index
edge_index += 1
edge_nodes[edge_index] = node_index + 1
edge_index += 1
```
然后创建 `Mesh1d` 实例。
```python
mesh1d_input = Mesh1d(node_x, node_y, edge_nodes)
```
创建 `MeshKernel` 实例。
```python
mk = MeshKernel()
```
使用 `curvilinear_compute_rectangular_grid` 方法创建一个简单的曲线网格。该方法的完整参数请参阅相应文档。
```python
make_grid_parameters = MakeGridParameters()
make_grid_parameters.num_columns = 7
make_grid_parameters.num_rows = 3
make_grid_parameters.angle = 0.0
make_grid_parameters.origin_x = -0.1
make_grid_parameters.origin_y = -1.5
make_grid_parameters.block_size_x = 1.0
make_grid_parameters.block_size_y = 1.0
mk.curvilinear_compute_rectangular_grid(make_grid_parameters)
```
将曲线网格转换为非结构 `mesh2d`,并从 `MeshKernel` 中获取该网格。
```python
mk.curvilinear_convert_to_mesh2d()
mesh2d_input = mk.mesh2d_get()
```
设置 `mesh1d`。
```python
mk.mesh1d_set(mesh1d_input)
```
当前网格如下图所示:
```python
fig, ax = plt.subplots()
mesh1d_input.plot_edges(ax, color="blue")
mesh2d_input.plot_edges(ax, color="black")
```
![单元格 18 的绘图输出](images/02_mesh1d_basics_18_0.png)
同时使用一维和二维网格时,通常需要在它们之间建立连接(contacts)。
所有连接计算方法都需要节点掩码,用于确定哪些一维节点应参与连接。
本例考虑所有节点。
```python
node_mask = np.full(mesh1d_input.node_x.size, True)
```
调用 `contacts_compute_multiple` 方法建立连接。
```python
mk.contacts_compute_multiple(node_mask)
```
然后从 `MeshKernel` 实例中获取状态。
```python
mesh1d_output_0 = mk.mesh1d_get()
mesh2d_output_0 = mk.mesh2d_get()
contacts_output_0 = mk.contacts_get()
```
可以看到,一维节点与二维网格面之间已经建立了连接。
```python
fig, ax = plt.subplots()
mesh1d_output_0.plot_edges(ax, color="blue")
mesh2d_output_0.plot_edges(ax, color="black")
contacts_output_0.plot_edges(ax, mesh1d_output_0, mesh2d_output_0, color="red")
```
![单元格 26 的绘图输出](images/02_mesh1d_basics_26_0.png)