Я хочу сделать равномерно распределенную сферу в vtk (python)

Question

Как видно из заголовка, я хочу сделать равномерно распределенную сферу в vtk (python)

Сначала я увидел ссылку " Равномерно распределить n точек на сфере ", которая является способом создания равномерно распределенной сферы. По этой ссылке я получил координаты x,y,z равномерно распределенной сферы.

Во-вторых, это не та проблема, которую я должен решить. Проблема в том, что хотя у меня есть x,y,z координаты равномерно распределенной сферы, я не могу сделать полиданные в vtk(python)..

import numpy as np
import mpl_toolkits.mplot3d
import matplotlib.pyplot as plt
import vtk
from scipy.spatial import Delaunay

num_pts = 1000
indices = np.arange(0, num_pts, dtype=float) + 0.5

phi = np.arccos(1 - 2*indices/num_pts)
theta = np.pi * (1 + 5**0.5) * indices

x, y, z = np.cos(theta) * np.sin(phi), np.sin(theta) * np.sin(phi), np.cos(phi);

# x,y,z is coordination of evenly distributed shpere
# I will try to make poly data use this x,y,z 

points = vtk.vtkPoints()


for i in range(len(x)):
    array_point = np.array([x[i], y[i], z[i]] )
    points.InsertNextPoint(x[i],y[i],z[i])


#   tri = Delaunay(points) (Do I have to use this function??)

poly = vtk.vtkPolyData()
poly.SetPoints(points)

mapper = vtk.vtkPolyDataMapper()
mapper.SetInputData(poly)

actor = vtk.vtkActor()
actor.SetMapper(mapper)

ren = vtk.vtkRenderer()
ren.AddActor(actor)
renWin = vtk.vtkRenderWindow()
renWin.AddRenderer(ren)

iren = vtk.vtkRenderWindowInteractor()
iren.SetRenderWindow(renWin)

renWin.Render()
iren.Start()

Код не выдает никакой ошибки, но в моем окне vtk не появились полиданные данные. Что мне нужно сделать, чтобы решить эту проблему?

-Те Янг.

Answer 1

Хорошая работа. Теперь, когда вы добавили точки к сферическим полиданным, нам нужно сгенерировать поверхность из точек. Мы делаем это с помощью vtkDelaunay3D фильтр. Он сгенерирует трехмерную сетку тетраэдров. Таким образом, чтобы получить реальную сферическую поверхность, нам нужно будет извлечь поверхность, используя vtkDataSetSurfaceFilter, Это сделано ниже:

import numpy as np
import vtk

num_pts = 1000
indices = np.arange(0, num_pts, dtype=float) + 0.5

phi = np.arccos(1 - 2*indices/num_pts)
theta = np.pi * (1 + 5**0.5) * indices

x, y, z = np.cos(theta) * np.sin(phi), np.sin(theta) * np.sin(phi), np.cos(phi);

# x,y,z is coordination of evenly distributed shpere
# I will try to make poly data use this x,y,z 

points = vtk.vtkPoints()


for i in range(len(x)):
    array_point = np.array([x[i], y[i], z[i]] )
    points.InsertNextPoint(x[i],y[i],z[i])

poly = vtk.vtkPolyData()
poly.SetPoints(points)

# To create surface of a sphere we need to use Delaunay triangulation
d3D = vtk.vtkDelaunay3D()
d3D.SetInputData( poly ) # This generates a 3D mesh

# We need to extract the surface from the 3D mesh
dss = vtk.vtkDataSetSurfaceFilter()
dss.SetInputConnection( d3D.GetOutputPort() )
dss.Update()

# Now we have our final polydata
spherePoly = dss.GetOutput()

mapper = vtk.vtkPolyDataMapper()
mapper.SetInputData(spherePoly)

actor = vtk.vtkActor()
actor.SetMapper(mapper)

ren = vtk.vtkRenderer()
ren.AddActor(actor)
renWin = vtk.vtkRenderWindow()
renWin.AddRenderer(ren)

iren = vtk.vtkRenderWindowInteractor()
iren.SetRenderWindow(renWin)

renWin.Render()
iren.Start()

Answer 2

PyVista делает это очень просто:

import numpy as np
import pyvista as pv

num_pts = 1000
indices = np.arange(0, num_pts, dtype=float) + 0.5

phi = np.arccos(1 - 2*indices/num_pts)
theta = np.pi * (1 + 5**0.5) * indices

x =  np.cos(theta) * np.sin(phi) 
y = np.sin(theta) * np.sin(phi)
z = np.cos(phi)

point_cloud = pv.PolyData(np.c_[x, y, z])
surface = point_cloud.delaunay_3d().extract_surface()
surface.plot(show_edges=True, color=True, show_grid=True)