ANSA二次开发：获取与视角一致的单元法向量

import mathfrom typing import List, Tuplefrom ansa import basefrom ansa import constantsfrom ansa import calc
class ANSATYPE(object):  '''  不同求解器对应关键字名字  '''  @class method  def eshell(cls, deck:int)->str:    typDict:dict = {      constants.LSDYNA: 'ELEMENT_SHELL',      constants.ABAQUS:'SHELL',      constants.NASTRAN: 'SHELL',      constants.RADIOSS: 'SHELL',      constants.ANSYS: 'SHELL',      22: 'SHELL', # OPTISTRUCT      23: 'SHELL' # MARC      }    try:      _type = typDict[deck]    except KeyError:      raise ValueError('ERROR: 模型Deck设置有误')    return _type  @class method  def node(cls, deck:int)->str:    typDict:dict = {      constants.LSDYNA: 'NODE',      constants.ABAQUS:'NODE',      constants.NASTRAN: 'GRID',      constants.RADIOSS: 'NODE',      constants.ANSYS: 'NODE',      22: 'GRID', # OPTISTRUCT      23: 'NODE' # MARC      }    try:      _type = typDict[deck]    except KeyError:      raise ValueError('ERROR: 模型Deck设置有误')    return _type

class Vector(object):  @class method  def point2Point(cls, point1:List[float], point2:List[float], unit:bool=True)->List[float]:    '''    计算两点构成的向量. 向量由point1指向point2，即point2-point1    '''    if isinstance(point1, base.Entity): point1 = point1.position    if isinstance(point2, base.Entity): point2 = point2.position    vect:List[float] = [p2-p1 for p1, p2 in zip(point1, point2)]    return cls.unit(vect) if unit else vect  @staticmethod  def unit(vector:List[float])->List[float]:    '''    将一个向量单位化    '''    return calc.Normalize(vector)  @staticmethod  def distance(point1:List[float], point2:List[float])->float:    '''    计算两点间的距离    '''    if isinstance(point1, base.Entity): point1 = point1.position    if isinstance(point2, base.Entity): point2 = point2.position    return math.dist(point1, point2)  @class method  def angleCos(cls, vector1:List[float], vector2:List[float])->float:    '''    计算两个空间向量的夹角的余弦值。    '''    unit_vect01 = cls.unit(vector1)    unit_vect02 = cls.unit(vector2)    return sum([v1*v2 for v1, v2 in zip(unit_vect01, unit_vect02)])  @staticmethod  def angle(vector1:List[float], vector2:List[float])->float:    '''    计算两个空间向量的夹角，返回值以弧度形式存在    '''    return calc.CalcAngleOfVectors(vector1, vector2)  @class method  def elemNormal(cls, shellElem:base.Entity)->List[float]:    '''    根据单元的前三个节点计算单元的法向量    '''    vect:List[float] = base.GetNormalVectorOfShell(shellElem)    if isinstance(vect, list):      return vect    else:      nodeType:str = ANSATYPE.node(DECK)      nodes:List[base.Entity] = base.CollectEntities(DECK, shellElem, nodeType, recursive=True)      return cls.vec3Point(nodes[0], nodes[1], nodes[2])      @class method  def vec3Point(cls, point1:List[float], point2:List[float], point3:List[float])->List[float]:    '''    计算空间三点构成平面的法向量    '''    vect1:List[float] = cls.point2Point(point1, point2)    vect2:List[float] = cls.point2Point(point1, point3)    return calc.CrossProduct(vect1, vect2)def getViewVector()->List[float]:  '''  通过视角函数获取视角旋转角并将其装换为视角向量  '''  # 获取视角转动角  angles:List[float] = base.GetViewAngles()  angleRad = list(map(math.radians, angles))  angleSin: List[float] = list(map(math.sin, angleRad))  angleCos: List[float] = list(map(math.cos, angleRad))  # 计算视角向量三分量  x:float = -angleSin[1]  y:float = angleSin[0]*angleCos[1]  z:float = angleCos[0]*angleCos[1]  return [x, y, z]
def getShellViewVector(elem:base.Entity)->List[float]:  '''  名称：  getShellViewVector  描述：  获取shell单元与当前视角方向一致的法向向量  参数：  elem object shell类型单元  返回值：  返回一个向量(list)，该向量表示输入shell单元与当前视角一致的单元法向量。  '''  # 对输入对象进行参数检查  if not isinstance(elem, base.Entity):    raise TypeError('请输入ansa对象')  shellType = ANSATYPE.eshell(DECK)  elemType = elem.ansa_type(DECK)  if elemType != shellType and elemType != 'SOLIDFACET':    raise TypeError(f'''输入ansaType类型有误， 此函数要求输入的为shell单元或solid单元的表面类型(SOLIDFACET), 现输入类型为{elemType}''')  # 获取单元法向量  elemVect:List[float] = Vector.elemNormal(elem)  # 获取视角向量  viewVect:List[float] = getViewVector()  # 计算两个向量的夹角，若为锐角，单元法向量为所求方向；若为钝角，单元法向量反方向为所求方向  angle:float = Vector.angle(elemVect, viewVect)  if angle==-math.pi:    raise ValueError(f'输入向量有误, 现输入向量为{elemVect}和{viewVect}, 请核查')  if angle>math.pi/2.0:    elemVect = [-vect for vect in elemVect]  return elemVect
def calcCog(entities:List[base.Entity])->List[float]:  '''  名称：  calcCog  描述：  计算输入的entities对象的cog  参数：  entities List[base.Entity] 存在cog的可迭代对象或entity对象  返回值：  返回一个Cog向量(list)  '''  if isinstance(entities, base.Entity): entities = [entities]  length = len(entities)  if length==0: return[0.0, 0.0, 0.0]  if length==1: return base.Cog(entities[0])  x, y, z = 0.0, 0.0, 0.0  for ent in entities:    cog = base.Cog(ent)    x += cog[0]    y += cog[1]    z += cog[2]  return [x/length, y/length, z/length]
def getMinDistEntityFromPoint(point:List[float], entities:List[base.Entity])->base.Entity:  '''  名称：    getMinDistEntityFromPoint  描述：    从输入的entities对象中选出距point最近的对象。  参数：    point List[float] 参考点坐标    entities List[base.Entity] 存在cog的可迭代对象或entity对象  返回值：    返回距point点最近的对象。  '''  if not entities: return None  if isinstance(entities, base.Entity): return entities  if len(entities)==1: return entities[0]  minDistance:float = math.inf  minEntity:base.Entity = None  for ent in entities:    cog = base.Cog(ent)    distance = Vector.distance(cog, point)    if distance<minDistance:      minDistance = distance      minEntity = ent  return minEntity
def main():  types:Tuple[str] = (ANSATYPE.eshell(DECK), 'SOLIDFACET')  entities:List[base.Entity] = base.PickEntities(DECK, types, initial_type=types[0])  if not entities: return None  if len(entities)==1:    entity = entities[0]    cog = base.Cog(entity)  else:    cog = calcCog(entities)  entity = getMinDistEntityFromPoint(cog, entities)  vect = getShellViewVector(entity)  fields = {'XT': cog[0], 'YT': cog[1], 'ZT': cog[2],             'XH': cog[0]+vect[0], 'YH': cog[1]+vect[1], 'ZH': cog[2]+vect[2],             'Name': 'element normal vector'}  base.CreateEntity(DECK, 'DEFINE_VECTOR', fields)  viewVect = getViewVector()  fields = {'XT': cog[0], 'YT': cog[1], 'ZT': cog[2],             'XH': cog[0]+viewVect[0], 'YH': cog[1]+viewVect[1], 'ZH': cog[2]+viewVect[2],             'Name': 'view vector'}  base.CreateEntity(DECK, 'DEFINE_VECTOR', fields)  return Noneif __name__ == '__main__':    main()