如何在 VTKi 中绘制 supertorus 或 toroid 曲面

Question

我开始使用 vtki (https://pypi.org/project/vtki) 可视化工具包 (VTK) 的辅助模块 python。可视化我用于快速原型制作的 3D 表面非常容易，但是与 VTK 相比它有一些限制。

我遇到的一个问题是可视化超环形表面，我可以使用 vtk.vtkParametricSuperToroid() class 使用 VTK 来实现，但我在 vtki 中找不到类似的功能。 vtki 只提供简单的曲面。

我想知道是否有人有一些经验如何使用 vtki 绘制超环形曲面。任何帮助将不胜感激。

Answer 1

我是 PyVista（以前称为 vtki - 我们最近不得不更改名称）的开发人员之一：https://github.com/pyvista/pyvista很高兴看到您一直喜欢这个软件！

此时，vtk.vtkParametricSuperToroid class 当前未包装在 PyVista 中 - 我在这里创建了一个功能请求：https://github.com/pyvista/pyvista/issues/213

请随意插话并给我们一些关于如何创建和使用 vtk.vtkParametricSuperToroid 对象的示例代码。

我们有几个要求包装所有 VTK classes，这很容易融入这些工作，我们只需要一些帮助来理解所有其他非典型网格类型。

Answer 2

因为 vtkParametricSuperToroid class 没有包含在 PyVista 中，我找到了另一个解决方案并使用 vista.StructuredGrid class 来定义超环形曲面。我创建了一个函数 supertorus 并用它用 PyVista 的 vista.add_mesh().

绘制超环面

import vista
import numpy as np

def supertorus(yScale, xScale, Height, InternalRadius, Vertical, Horizontal):
    #  initial range for values used in parametric equation
    n = 100
    u = np.linspace(-np.pi, np.pi, n)
    t = np.linspace(-np.pi, np.pi, n)
    u, t = np.meshgrid(u, t)

    # a1: Y Scale <0, 2>
    a1 = yScale
    # a2: X Scale <0, 2>
    a2 = xScale
    # a3: Height <0, 5>
    a3 = Height
    # a4: Internal radius <0, 5>
    a4 = InternalRadius
    # e1: Vertical squareness <0.25, 1>
    e1 = Vertical
    # e2: Horizontal squareness <0.25, 1>
    e2 = Horizontal

    # Definition of parametric equation for supertorus
    x = a1 * (a4 + np.sign(np.cos(u)) * np.abs(np.cos(u)) ** e1) *\
        np.sign(np.cos(t)) * np.abs(np.cos(t)) ** e2
    y = a2 * (a4 + np.sign(np.cos(u)) * np.abs(np.cos(u)) ** e1) *\
        np.sign(np.sin(t)) * np.abs(np.sin(t)) ** e2
    z = a3 * np.sign(np.sin(u)) * np.abs(np.sin(u)) ** e1

    grid = vista.StructuredGrid(x, y, z)
    return grid

如何在 VTKi 中绘制 supertorus 或 toroid 曲面

How to plot supertorus or toroid surface in VTKi

python

vtk