TVTk的管線

管線技術(shù)（Pipeline，流水線）

可視化管線(Visualization Pipeline)：將原始數(shù)據(jù)加工成圖形數(shù)據(jù)的過程来惧。

圖形管線(Graphics Pipeline)：圖形數(shù)據(jù)加工為我們所看到的圖像的過程供搀。

用IVTK工具觀察管線

使用ivtk顯示立方體的程序：

from tvtk.api import tvtk
from tvtk.tools import ivtk
from pyface.api import GUI
 
s = tvtk.CubeSource(x_length=1.0, y_length=2.0, z_length=3.0)
m = tvtk.PolyDataMapper(input_connection=s.output_port)
a = tvtk.Actor(mapper=m)
 
#創(chuàng)建一個(gè)帶Crust（Python Shell）的窗口
gui = GUI()
win = ivtk.IVTKWithCrustAndBrowser()
win.open()
win.scene.add_actor(a)
     
#窗口左側(cè)欄楣嘁，可將下面四行代碼去掉查看變化，你發(fā)現(xiàn)你會(huì)加上這四行代碼的聋溜。
dialog = win.control.centralWidget().widget(0).widget(0)
from pyface.qt import QtCore
dialog.setWindowFlags(QtCore.Qt.WindowFlags(0x00000000))
dialog.show()
 
gui.start_event_loop()

代碼優(yōu)化結(jié)構(gòu)痊班，將之封裝成函數(shù)：

from tvtk.api import tvtk
 
def ivtk_scene(actors):
    from tvtk.tools import ivtk
    #創(chuàng)建一個(gè)帶Crust（Python Shell）的窗口
    win = ivtk.IVTKWithCrustAndBrowser()
    win.open()
    win.scene.add_actor(actors)
    #窗口左側(cè)欄涤伐，可將下面四行代碼去掉查看變化缨称，你發(fā)現(xiàn)你會(huì)加上這四行代碼的祝迂。
    dialog = win.control.centralWidget().widget(0).widget(0)
    from pyface.qt import QtCore
    dialog.setWindowFlags(QtCore.Qt.WindowFlags(0x00000000))
    dialog.show()
    return win
 
def event_loop():
    from pyface.api import GUI
    gui = GUI()
    gui.start_event_loop()
 
s = tvtk.CubeSource(x_length=1.0, y_length=2.0, z_length=3.0)
m = tvtk.PolyDataMapper(input_connection=s.output_port)
a = tvtk.Actor(mapper=m)
win = ivtk_scene(a)
win.scene.isometric_view()
event_loop()

由于這兩個(gè)函數(shù)可復(fù)用性和使用頻率較高型雳，可將這兩個(gè)函數(shù)保存在tvtkfunc.py文件中，以后使用的話就用：

from tvtkfunc import ivtk_scene, event_loop

可以在上述界面調(diào)整照相機(jī)沿量、實(shí)體Actor朴则、光源钓简、場(chǎng)景，下面是照相機(jī)的屬性：

數(shù)據(jù)集

數(shù)據(jù)集（Dataset）豪诲。

• 點(diǎn)（Point）和數(shù)據(jù)（Data）
• 點(diǎn)之間：連接vs非連接
• 多個(gè)相關(guān)的點(diǎn)組成單元（Cell）
• 點(diǎn)的連接：顯式vs隱式
• 數(shù)據(jù)：標(biāo)量（Scalar）vs矢量（Vector）

數(shù)據(jù)集-Imagedata

ImageData表示二維或三維圖像的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)屎篱。

from tvtk.api import tvtk
img = tvtk.ImageData(spacing=(1, 1, 1), origin=(1, 2, 3), dimension=(3, 4, 5))

數(shù)據(jù)集-RectilinearGrid

RectilinearGrid:間距不均勻的網(wǎng)格，所有點(diǎn)都在正交的網(wǎng)格上辐脖。

from tvtk.api import tvtk
import numpy as np

x = np.array([0, 3, 9, 15])
y = np.array([0, 1, 5])
z = np.array([0, 2, 3])
r = tvtk.RectilinearGrid()
r.x_coordinates = x
r.y_coordinates = y
r.z_coordinates = z
r.dimensions = len(x), len(y), len(z)

數(shù)據(jù)集-StructuredGrid

StructuredGrid:創(chuàng)建任意形狀的網(wǎng)格皆愉，需要指定點(diǎn)的坐標(biāo)幕庐。

points、dimensions瑟由、point_data.scalars等屬性進(jìn)行初始化

數(shù)據(jù)集-Polydata
PolyData:由一系列的點(diǎn)届吁、點(diǎn)之間的聯(lián)系以及由點(diǎn)構(gòu)成的多邊形組成。

TVTK數(shù)據(jù)加載

TVTK模型讀取

s = tvtk.STLReader(file_name = 'stl文件名')

from tvtk.api import tvtk
from tvtkfunc import ivtk_scene,event_loop#詳細(xì)見上
 
s = tvtk.STLReader(file_name = "python.stl")
m = tvtk.PolyDataMapper(input_connection = s.output_port)
a = tvtk.Actor(mapper = m)
 
win = ivtk_scene(a)
win.scene.isometric_view()
event_loop()

python.stl文件百度云鏈接

運(yùn)行效果截圖：

TVTK MultiBlock數(shù)據(jù)讀取

Plot3D

• 網(wǎng)格(XYZ 文件)
• 空氣動(dòng)力學(xué)結(jié)果(Q 文件)
• 通用結(jié)果

from tvtk.api import tvtk
 
def read_data():# 讀入數(shù)據(jù)
    plot3d = tvtk.MultiBlockPLOT3DReader(
            xyz_file_name="combxyz.bin",#網(wǎng)格文件
            q_file_name="combq.bin",#空氣動(dòng)力學(xué)結(jié)果文件
            scalar_function_number=100,#設(shè)置標(biāo)量數(shù)據(jù)數(shù)量
            vector_function_number=200#設(shè)置矢量數(shù)據(jù)數(shù)量
            )
    plot3d.update()
    return plot3d
 
plot3d = read_data()
grid = plot3d.output.get_block(0)

combxyz.bin和combq.bin文件百度云鏈接

Reference :
中國(guó)大學(xué)MOOC北京理工大學(xué)Python科學(xué)計(jì)算三維可視化黃天羽亮蛔、嵩天老師課件
課程主頁(yè)