在 Mayavi 体积可视化中使用感知均匀的颜色图

Question

AFAIK Mayavi 没有任何感知上统一的色图。我天真地试图通过它 one of Matplotlib's colormaps 但它失败了：

from mayavi import mlab
import multiprocessing
import matplotlib.pyplot as plt

plasma = plt.get_cmap('plasma')

...
mlab.pipeline.volume(..., colormap=plasma)

TraitError: Cannot set the undefined 'colormap' attribute of a 'VolumeFactory' object.

编辑：我发现 a guide 可以将 Matplotlib 颜色图转换为 Mayavi 颜色图。但是，不幸的是它不起作用，因为我正在尝试使用感知统一的颜色图来使用体积。

from matplotlib.cm import get_cmap
import numpy as np
from mayavi import mlab

values = np.linspace(0., 1., 256)
lut_dict = {}
lut_dict['plasma'] = get_cmap('plasma')(values.copy())

x, y, z = np.ogrid[-10:10:20j, -10:10:20j, -10:10:20j]
s = np.sin(x*y*z)/(x*y*z)

mlab.pipeline.volume(mlab.pipeline.scalar_field(s), vmin=0, vmax=0.8, colormap=lut_dict['plasma'])  # still getting the same error
mlab.axes()
mlab.show()

...

Answer 1

与其将其设置为 colormap 参数，不如将其设置为卷的 ColorTransferFunction，它会按预期工作。

import numpy as np
from mayavi import mlab
from tvtk.util import ctf
from matplotlib.pyplot import cm

values = np.linspace(0., 1., 256)
x, y, z = np.ogrid[-10:10:20j, -10:10:20j, -10:10:20j]
s = np.sin(x*y*z)/(x*y*z)

volume = mlab.pipeline.volume(mlab.pipeline.scalar_field(s), vmin=0, vmax=0.8)
# save the existing colormap
c = ctf.save_ctfs(volume._volume_property)
# change it with the colors of the new colormap
# in this case 'plasma'
c['rgb']=cm.get_cmap('plasma')(values.copy())
# load the color transfer function to the volume
ctf.load_ctfs(c, volume._volume_property)
# signal for update
volume.update_ctf = True

mlab.show()

Answer 2

虽然 like444 之前的回答在一定程度上帮助我解决了类似的问题，但它会导致颜色图之间的转换不正确。这是因为 matplotlib 和 tvtk 存储颜色信息的格式略有不同：Matplotlib 使用 RGBA，而 ColorTransferFunction 使用 VRGB，其中 V 是显示数据中分配给这部分颜色图的值。因此，通过进行 1 对 1 复制，绿色变为红色，蓝色变为绿色，alpha 变为蓝色。以下代码片段解决了这个问题：

def cmap_to_ctf(cmap_name):
    values = list(np.linspace(0, 1, 256))
    cmap = cm.get_cmap(cmap_name)(values)
    transfer_function = ctf.ColorTransferFunction()
    for i, v in enumerate(values):
        transfer_function.add_rgb_point(v, cmap[i, 0], cmap[i, 1], cmap[i, 2])
    return transfer_function

在 Mayavi 体积可视化中使用感知均匀的颜色图

Using perceptually uniform colormaps in Mayavi volumetric visualization

matplotlib

data-visualization

mayavi

colormap

perception