TVTk的管线

管线技术（Pipeline，流水线）

可视化管线(Visualization Pipeline)：将原始数据加工成图形数据的过程。

图形管线(Graphics Pipeline)：图形数据加工为我们所看到的图像的过程。

用IVTK工具观察管线

使用ivtk显示立方体的程序：

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)
 
#创建一个带Crust（Python Shell）的窗口
gui = GUI()
win = ivtk.IVTKWithCrustAndBrowser()
win.open()
win.scene.add_actor(a)
     
#窗口左侧栏，可将下面四行代码去掉查看变化，你发现你会加上这四行代码的。
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()

代码优化结构，将之封装成函数：

from tvtk.api import tvtk
 
def ivtk_scene(actors):
    from tvtk.tools import ivtk
    #创建一个带Crust（Python Shell）的窗口
    win = ivtk.IVTKWithCrustAndBrowser()
    win.open()
    win.scene.add_actor(actors)
    #窗口左侧栏，可将下面四行代码去掉查看变化，你发现你会加上这四行代码的。
    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()

由于这两个函数可复用性和使用频率较高，可将这两个函数保存在tvtkfunc.py文件中，以后使用的话就用：

from tvtkfunc import ivtk_scene, event_loop

可以在上述界面调整照相机、实体Actor、光源、场景，下面是照相机的属性：

数据集

数据集（Dataset）。

• 点（Point）和数据（Data）
• 点之间：连接vs非连接
• 多个相关的点组成单元（Cell）
• 点的连接：显式vs隐式
• 数据：标量（Scalar）vs矢量（Vector）

数据集-Imagedata

ImageData表示二维或三维图像的数据结构。

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

数据集-RectilinearGrid

RectilinearGrid:间距不均匀的网格，所有点都在正交的网格上。

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)

数据集-StructuredGrid

StructuredGrid:创建任意形状的网格，需要指定点的坐标。

points、dimensions、point_data.scalars等属性进行初始化

数据集-Polydata
PolyData:由一系列的点、点之间的联系以及由点构成的多边形组成。

TVTK数据加载

TVTK模型读取

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

from tvtk.api import tvtk
from tvtkfunc import ivtk_scene,event_loop#详细见上
 
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文件百度云链接

运行效果截图：

TVTK MultiBlock数据读取

Plot3D

• 网格(XYZ 文件)
• 空气动力学结果(Q 文件)
• 通用结果

from tvtk.api import tvtk
 
def read_data():# 读入数据
    plot3d = tvtk.MultiBlockPLOT3DReader(
            xyz_file_name="combxyz.bin",#网格文件
            q_file_name="combq.bin",#空气动力学结果文件
            scalar_function_number=100,#设置标量数据数量
            vector_function_number=200#设置矢量数据数量
            )
    plot3d.update()
    return plot3d
 
plot3d = read_data()
grid = plot3d.output.get_block(0)

combxyz.bin和combq.bin文件百度云链接

Reference :
中国大学MOOC北京理工大学Python科学计算三维可视化黄天羽、嵩天老师课件
课程主页