python - 使用 Python 从 vtk 文件中的数据绘制等高线图

Question

我有一组数据存储在一个 VTK 文件中，它表示通过一个数组中标量点数据的域的切割。我正在尝试生成所述标量的等高线图，使其看起来有点像使用 ParaView 制作的附加图片。我宁愿坚持使用 vtk 库，也不愿使用其他东西，比如 Matplotlib，因为我认为它们通常会产生更好的可视化效果。 .

我在网上看了几个例子，但没有一个对我有用(没有抛出错误，我最终得到的只是一个只有背景的空渲染)，我所能做的只是一个表面数据图(例如:here)。

这是我当前版本的代码(与成功生成曲面图的代码非常相似):

# import data
reader = vtk.vtkDataSetReader()
reader.SetFileName('inputDataFiles/k_zCut.vtk')
reader.ReadAllVectorsOn()
reader.ReadAllScalarsOn()
reader.Update()

# access data
data = reader.GetOutput()
d = data.GetPointData()
array=d.GetArray('k')

# create the filter
contours = vtk.vtkContourFilter()
contours.SetInput(reader.GetOutput())
contours.GenerateValues(5,1.,5.)

# create the mapper
mapper = vtk.vtkPolyDataMapper()
mapper.SetInput(contours.GetOutput())
mapper.ScalarVisibilityOff()
mapper.SetScalarRange(1., 5.)

# create the actor
actor = vtk.vtkActor()
actor.SetMapper(mapper)

# create a rendering window and renderer
ren = vtk.vtkRenderer()
ren.SetBackground( 0.329412, 0.34902, 0.427451 ) #Paraview blue

# Assign actor to the renderer
ren.AddActor(actor)

renWin = vtk.vtkRenderWindow()
renWin.AddRenderer(ren)
renWin.SetSize(750, 750)

# create a renderwindowinteractor
iren = vtk.vtkRenderWindowInteractor()
iren.SetRenderWindow(renWin)

# render
renWin.Render()

# screenshot
w2if = vtk.vtkWindowToImageFilter()
w2if.SetInput(renWin)
w2if.Update()
w2if.SetMagnification(5.)

writer = vtk.vtkPNGWriter()
writer.SetFileName("screenshot.png")
writer.SetInput(w2if.GetOutput())
writer.Write()

# Enable user interface interactor
iren.Initialize()
iren.Start()

下面您可以看到我的输入文件的缩短部分。任何帮助将不胜感激。

# vtk DataFile Version 2.0
sampleSurface
ASCII
DATASET POLYDATA
POINTS 34813 float
0 0 0
0 -0.000191589 0
0.000264399 0.000157061 0
0 0.000313389 0
0.000264347 -0.000191923 0
0 -0.000383178 0
-0.000395709 0 0
-0.000395709 0.000156695 0
3.60174e-05 0.000486922 0
0.000528387 0 0

POLYGONS 69284 277136
3 4105 4371 3861
3 4102 3861 4371
3 4656 4371 4373
3 4105 4373 4371
3 3624 3861 3390
3 3621 3390 3861
3 4105 3863 3861
3 3624 3861 3863
3 3188 3390 2990
3 3187 2990 3390
3 3624 3390 3391
3 3188 3391 3390

POINT_DATA 34813
FIELD attributes 1
k 1 34813 float
0.849464 0.391519 1.52947 1.05206 0.391519 0.253736 1.39481 1.39481 0.636517 1.21019
0.640193 0.114295 1.12557 0.644143 0.629569 0.114295 0.485032 0.477396 1.39961 0.0860201
1.66665 1.24058 1.45939 0.483719 1.01318 0.163198 0.317574 0.792821 0.317125 0.658835

Answer 1

如果您想对 VTK 使用更“pythonic”的界面，consider using mayavi/tvtk/mlab . (无论哪种方式，VTK 都是一个很好的选择!)

tvtk 是一个稍微更 pythonic 的、低级别的 python 绑定(bind)到 VTK，具有一些非常好的特性(例如 numpy 数组的透明使用)。

Mayavi 和 mlab 为 VTK 提供了更高级的接口(interface)。

您显示的数据文件片段按原样无效，但如果我们使用类似的片段:

# vtk DataFile Version 2.0
Simple VTK file example
ASCII

DATASET POLYDATA
POINTS 9 float
3.0 0.0 0.0
1.0 1.0 0.0
0.0 3.0 0.0
3.0 0.0 1.0
1.0 1.0 1.0
0.0 3.0 1.0
3.0 2.0 2.0
2.0 2.0 2.0
2.0 3.0 2.0

TRIANGLE_STRIPS 2 14
6 0 3 1 4 2 5
6 3 6 4 7 5 8

POINT_DATA 9
SCALARS nodal float
LOOKUP_TABLE default
0.0 0.1 0.0 0.3 0.6 0.3 0.8 1.0 0.8

在表面上渲染轮廓可以很简单:

from mayavi import mlab

source = mlab.pipeline.open('test.vtk')
lines = mlab.pipeline.contour_surface(source)

mlab.show()

或者我们可以变得更奇特一点:

from mayavi import mlab

# Make a figure with a black background
fig = mlab.figure(bgcolor=(0,0,0))
# Also see methods like: fig.scene.z_plus_view(), etc
fig.scene.camera.azimuth(215)

source = mlab.pipeline.open('test.vtk')
# Show the surface, colored by the scalars
surf = mlab.pipeline.surface(source)
# Draw contours of the scalars on the surface
lines = mlab.pipeline.contour_surface(source)

mlab.show()