三维 voronoi 建模工具 neper 的实例和安装

huoli 2019年5月31日浏览：6116 评论：11 收藏：32

neper 是功能强大的专业 voronoi 建模工具，在 linux 系统下通过命令行交互的方式来使用。

因为大多数人对 linux 环境都不熟悉，面对一片漆黑的 linux 界面时，畏难情绪会一下子让你失去使用 neper 的信心。

本文通过介绍一个官网推荐的 neper 使用案例和 neper 的安装，提供翻译版的用户手册，减少大家对 linux 的陌生感、更多了解 neper 的强大功能。

下面先看安装好之后，使用的情况。

命令行交互，从实例一瞥 neper

上面的截图采用一条命令： neper -T -n 100 -id 1 ，来创建包含 100 个 vonronoi 多边形的三维立方体模型。“-T”代表执行“生成 voronoi 多边形模块”，“-n” 代表数量，“-id”代表赋予模型的 ID 标识，简单明了。

执行成功，在屏幕上会自动打印出相关的信息。采用 linux 的命令 “ls”，可以看到在当前目录下，生成了一个后缀“.tess”的文件。这个文件还要经过网格划分，生成“.inp”文件，才能让 abaqus 软件使用。

下面的截图展示了进行网格划分的命令。

这次的命令就变得很长了：

neper -M -format inp -gmsh /root/gmsh-4.3.0-Linux64/bin/gmsh n100-id1.tess

“-M”代表执行“网格划分”功能，“-format inp”代表生成 “.inp”后缀模型文件，“-gmsh”代表采用的网格划分工具是 gmsh，“/root/gmsh-4.3.0-Linux64/bin/gmsh”代表网格划分工具所在的路径，“n100-id1.tess”是上一步形成的模型文件。

经过这样的解释，相信大家也不会觉得命令晦涩难懂了。

直观感受 neper

在上面的命令中，没有指定划分网格的单元类型，默认采用的是四面体。执行下面的命令之后，就渲染出了 voronoi 模型的网格划分效果图。

命令：neper -V n100-id1.tess,n100-id1.msh -dataelsetcol id -print img

我们把划分网格的命令增加一个参数：“-elttype hex”，代表采用六面体进行网格划分。渲染后的效果见下图。

生成的 .inp 文件

生成的 .inp 文件里面包含*Node *Element *Elset 关键字的信息。

neper 的安装，使用 neper 最大的障碍

对 linux 系统不熟悉，阻碍了一部分人使用 neper，不懂得安装 neper 让大多数人用不了 neper。

下面做一个简单介绍，如果想知道具体细节，还请联系本人。

首先，准备 linux 系统，这是最简单的一步。可以安装虚拟机、如果是 win10 现在可以兼容类似原生系统的 linux 环境。后者优于前者，但这些方法都不是最好的。原因在于个人计算机性能有限，可能在使用 neper 的时候体验更差了。最好的方式是购买云服务器，自动就搭建好了 linux 系统，而且根据你的性能需求可以随时升级配置。使用最低配置，每月不到 50元，经济实惠，方便好用。

当然，用云服务器还得学习使用 ssh 远程登录，SFTP 文件传输。这些虽然简单，但是技能零碎，没有人带路还是比较棘手。

然后，做基础准备。在 linux 系统安装各种工具，比如：pip、gcc、cmake 等等。

开始可以安装 neper 了。在linux 用 wget、pip、yum 来获取安装包和依赖包，不少人在这步就寸步难行了。接着，开始编译 neper 。这个过程会各种报错，查看反馈，然后再安装各种依赖库、配置环境变量。绝大多数新手都会在这个过程中阵亡。

在安装 neper 过程中，需要安装的依赖包括 gsl、nlopt、scotch、gmsh、povlinux。这些依赖库（包）的获取地址，用户手册给出的不详细或不可用，还得自己去搜寻。所以，在使用 neper 前，有大量的工作要做，使用者需要有 linux 环境下比较成体系的知识和操作技能。