28 曲面网格处理工具

OpenFOAM自带一些可以对STL文件做前处理的工具，从而用snappyHexMesh或者cfMesh来划分网格。

28.1 面的添加工具 surfaceAdd

surfaceAdd可以合并两个STL文件，具体是通过命令 -mergeRegions 将相同名称的区域合并为一个区域。否则，无论名称是否相同，两个区域是各自独立的。

surfaceAdd -mergeRegions input1.stl input2.stl out.stl

列表155：sufaceAdd合并两个STL文件的用法。

28.2 面的子集提取工具 surfaceSbuset

surfaceSbuset工具可以提取STL的子集。使用surfaceSubsetDict来指定条件，从而定义子集。而用户提供要操作的STL文件（input.stl）以及要存储的子集（outSubset.stl）的文件名。之后，子集的面从原始STL中被移除。

surfaceSubset surfaceSubsetDict input . stl outSubset . stl

列表156：sufaceSubuset从STL文件中提取某个子集的用法。

28.3 面的特征提取工具 surfaceFeatureExtract

surfaceFeatureExtract是一个生成必要数据的工具，可以从STL中提取特征，例如使用snappyHexMesh时候需要特别注意被明确提供的几何特征。该工具由surfaceFeatureExtractDict控制。面特征的提取是由用户提供的特征角度控制，用于确定两个面元素之间的边缘是否构成特征边缘。

这一工具将特征边缘写入位于constant/triSurface文件夹中的*.eMesh文件。在词典文件surfaceFeatureExtractDict中，打开writeObj开关可以将数据写入constant/extendedFeatureEdgeMesh文件夹中的*.obj文件。这些文件可以在ParaView中查看，以评估所有面特征是否已完全正确地被提取。

28.4 面的特征转换工具

surfaceFeatureConvert工具可以将*.eMesh文件转为*.vtk文件，以便于在ParaView中查看。这在尝试查找正确的设置时非常重要，例如文件surfaceFeatureExtractDict的特征角度。

28.5 面的点变换工具 surfaceTransformPoints

surfaceTransformPoints工具类似于transformPoints工具（见27.1），它可以用来缩放、平移和旋转面网格。除了转换的选项之外，该工具运作还需要输入文件名和输出文件名。

28.6 面的第三方操作工具

28.6.1 面的特征边缘工具 surfaceFeatureEdges

surfaceFeatureEdges工具是由cfMesh（见18节）提供的，特征边缘可以从面网格文件（例如STL文件）中被提取出来。

surfaceFeatureEdges - angle 30 input . stl out . fts

列表157：surfaceFeatureEdges从STL文件中提取特征边缘的用法。

28.6.2 FMS到VTK的转换工具 ToVTK

ToVTK工具也是由cfMesh提供的（见18节），可以将由surfaceFeatureEdge创建的*.fms文件转化为VTK格式。这里，用户可以回顾特征边缘是如何被surfaceFeatureEdges定义的。当用户试图找到特征角的设置时，这一工具非常重要，它是用角度参数传递的。

28.7 Linux命令行

当用户需要使用ASCII STL进行一些预处理时，linux命令行提供了一些便捷的内容。 列表158中列出了ASCII格式的STL文件的基本语法。 STL可以存储在硬盘上，也可以存储在ASCII中，换句话说就是储存为纯文本或二进制格式。 当STL由是由边界面有定义的实体组成。

solid SOLIDNAME
    facet normal X Y Z
        outer loop
             vertex X Y Z
             vertex X Y Z
             vertex X Y Z
        endloop
    endfacet
    ...
endsolid

列表158：ASCII格式STL的基本语法，有关内容请参阅https://en.wikipedia.org/wiki/STL_(file_format）。

28.7.1实体重命名

某些CAD工具不提供命名部件的功能，例如OpenSCAD将导出的STL实体命名为OpenSCAD_Model。如果OpenSCAD导出的STL的前处理让每一个patch都产生一个STL文件，就像使用surfaceSubset工具的结果，那么我们最终将得到许多STL文件，包含每一个实体，他们都被命名为OpenSCAD_Model。

如果基于OpenSCAD生成的STL每个补丁产生一个STL文件，这可能是使用表面子集时的结果，我们最终得到了一些STL，其中包含每个名为OpenSCAD_Model的实体。 现在，我们需要为实体指定适当的名称，即。 文件入口的STL实体应命名为入口。现在，我们需要为实体指定适当的名称，输入文件的STL实体命名为inlet。

当STL是ASCII格式时，我们可以使用sed⁶⁹执行简单的文本替换。 由于STL不太可能包含字符串OpenSCAD_Model，我们只需要告诉sed用inlet替换OpenSCAD_Model。

sed -i s/ OpenSCAD_Model / inlet /g inlet . stl

列表159：使用sed重命名STL文件的实体

28.7.2STL文件的连接

如果预处理留下了大量的STL文件，例如使用surfaceSubset工具时，每个patch都留有一个STL文件，我们可能需要连接这些STL文件，比如因为网格划分工具希望所有信息仅包含于一个STL文件中。 文本文件的连接是一个很容易通过命令和工具cat ⁷⁰完成的任务，不过可以使用surfaceAdd工具也完成。 除了surfaceAdd工具之外，用这种方法连接STL仅限于包含不同实体的STL。

列表160展示了如何连接三个STL文件，每个STL都包含一个实体，即一个patch的信息。 第一行只是复制操作。 另外，我们也可以使用cp或mv来代替第一行。 注意，生成的STL文件被写入到不同的文件夹中，其中之一是constant/triSurface，其中一些网格划分工具是使用STL文件的。 第二行和第三行显示如何将cat的输出附加到指定的文件中。

第一行和之后区别在于重定向操作符（ > 和 >>），参见https://en.wikipedia.org/wiki/Redirection_（computing算）。”>“操作符只是将输出的内容重定向到指定的文件，如果在第二行命令使用了，那么在myDomainMesh.stl中，由第一行命令产生的内容将被覆盖。 使用 ”>>“ 操作符可以重定向，并将输出附加到指定的文件里。 在第一行中使用 ”>“ 运算符可以确保覆盖最终存在的文件。。

cat walls . stl > constant / triSurface / myDomainMesh . stl
cat inlet . stl >> constant / triSurface / myDomainMesh . stl
cat outlet . stl >> constant / triSurface / myDomainMesh . stl

列表160：使用cat连接STL文件