常见粒子属性的获取与输出

获取粒子信息

BaseParticles &fluid_axial_particles = fluid_axial_observer.getBaseParticles();
Vecd *pos_axial = fluid_axial_particles.ParticlePositions();
Real *vol = fluid_axial_particles.VolumetricMeasures()
UnsignedInt originalID = fluid_axial_particles.ParticleOriginalIds();
UnsignedInt sortedID = fluid_axial_particles.ParticlesortedIds();
Vecd *vel_axial = fluid_axial_particles.getVariableDataByName<Vecd>("Velocity");

所有DiscreteVariable，都能用getVariableDataByName获取到。只不过对于position、volume、originalID、sortedID这些变量，可以用更直接的接口。

输出粒子信息

BodyStatesRecordingToVtp body_states_recording(sph_system);
body_states_recording.addToWrite<Real>(water_block, "Pressure");
body_states_recording.addToWrite<Real>(water_block, "Density");
body_states_recording.addToWrite<Vecd>(water_block, "Force");
body_states_recording.addToWrite<Vecd>(water_block, "ForcePrior");
body_states_recording.addToWrite<Real>(water_block, "Mass");
body_states_recording.addToWrite<Real>(water_block, "VolumetricMeasure");

基础/通用（几乎所有 body 都能见到）

• "Position" (Vecd)：粒子位置（见 base_particles.cpp）。

• "VolumetricMeasure" (Real)：体积度量（体粒子=体积；面粒子=面积；线粒子=长度），常用于质量/积分（同上）。

• "Density" (Real)：密度（同上）。

• "Mass" (Real)：质量（通常由 rho * Vol 初始化得到）（同上）。

• "Velocity" (Vecd)：速度（很多材料/动力学会注册，见 base_material.cpp）。

• "Acceleration" (Vecd)：加速度（同上）。

• "OriginalID" (UnsignedInt)：生成时的原始粒子编号（默认就被加入输出，见 base_particles.cpp）。

• "Force" (Vecd)：力（动力学里常作为合力/中间量注册）。

• "ForcePrior" (Vecd)：先验/外加/预处理的力项（很多积分框架会把某些力先累加到这里，再进入后续更新）。

流体里很常写的

• "Pressure" (Real)：压力（见 fluid_integration.hpp）。

• "DensityChangeRate" (Real)：$\mathrm{d}\rho/\mathrm{d}t$（同上）。

• "VelocityGradient" (Matd)：速度梯度 $\nabla \mathbf{v}$（常用于后处理/验证，见 continuum_integration.hpp）。

• "VorticityInner" (AngularVecd)：涡量/旋度相关量（见 viscous_dynamics.cpp）。

• "ViscousForce" (Vecd)：黏性力（见 viscous_dynamics.hpp）。

• （表面张力相关）"ColorGradient" (Vecd), "SurfaceTensionStress" (Matd), "SurfaceTensionForce" (Vecd), "NormDirection" (Vecd)（见 surface_tension.cpp 和 surface_tension.hpp）。

• （非牛顿）"ElasticStress" (Matd), "ElasticStressChangeRate" (Matd), "VariableViscosity" (Real)（见 non_newtonian_dynamics.cpp）。

固体/薄壳（shell/plate/beam）里很常写的

• "NormalDirection" (Vecd)：法向（例如边界/壳体粒子常用）。

• "DeformationGradient" (Matd)：形变梯度 $\mathbf{F}$（见 thin_structure_dynamics.cpp）。

• "DeformationRate" (Matd)：$\dot{\mathbf{F}}$（同上）。

• "StressPK1OnParticle" (Matd)：一阶 Piola-Kirchhoff 应力（见 elastic_dynamics.cpp）。

• "Rotation", "AngularVelocity", "AngularAcceleration"（Vecd）：转动相关状态量（薄结构里常见，同上 thin_structure_dynamics）。

• （曲率相关，正好和你这个算例对应）

  • "1stPrincipleCurvature", "2ndPrincipleCurvature" (Real)

  • "Average1stPrincipleCurvature", "Average2ndPrincipleCurvature" (Real) 这些在薄壳曲率计算/邻域里用到（见 thin_structure_dynamics.cpp）。你当前例子里就在写 "Average1stPrincipleCurvature"（见 channel_flow_shell.cpp）。

“指示器/几何辅助量”（排查自由面、边界层、体部件很有用）

• "Indicator" (int)：自由面/内部粒子指示（见 surface_indication.hpp）。

• "PositionDivergence" (Real)：位置散度类指标（同上）。

• "SignedDistance", "InitialSignedDistance" (Real)：符号距离场及初值（见 general_geometric.cpp）。

• "DistanceFromWall" (Vecd)：到墙距离/方向相关量（见 near_wall_boundary.cpp）。

• "SmearedSurface", "PreviousSurfaceIndicator" (int)：表面涂抹/前一步表面指示（见 surface_indication.cpp）。