paraview(purview)[通俗易懂]

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高水平的科研成果必须通过高水平的数据可视化呈现给编辑、审稿人和读者！尤其是三维数据的可视化尤为重要。如果能把自己研究成果的三维数据以严谨、准确、美观的方式呈现出来，无疑是加分项，也可能是打动编辑和审稿人的法宝！

三维数据可视化的普适方法

三维数据可视化的最终解决方案是通过非结构化网格来表示数据，然后用一些三维可视化软件就可以很容易地绘制出来。我主要推荐3D可视化的四小龙:Tecplot，Paraview，Python，GMT。子刊《自然》作者手把手教，推出3D数据可视化系列教程，约三小时4K教学视频及全部代码。本文是系列教程的第二部分。通过本文底部的“了解更多”按钮观看所有密集视频。本文是系列教程的第三部分。

幻灯片预览

这里的幻灯片预览不好，只能放一张幻灯片。请使用“了解更多”按钮体验更好的结果。

视频预览

视频加载…

重点和难点是数据格式的转换，难点是对VTK非结构化网格数据格式VTU的理解。如果是第一次听说这个概念，你得花点时间看我的视频或者上网搜索一些资料来学习。而且在文末的所有视频教程中，都详细讲解了如何将XYZ 3D坐标转换成VTU格式，并附上了相应的代码，以供参考和学习。

三角网格的强大和通用性

三角形是最基本的面元，而四面体是最基本的体元。所以任何曲面都可以用一系列三角形来拓扑表示，而任何体积都可以用四面体来表示，也就是说非结构化网格是最通用最通用的，这也是为什么我称非结构化网格为终极解。

用一个不规则的截面不能拼在一起的例子。一般很多人和软件(比如Surfer，Voxler)都喜欢使用规则的网格数据。当然，规则网格数据有它的优势，但是它不能很好的表达曲面或曲线，如下图所示:

规则网格的剖面无法贴合

视角11视角

视角22视角

局部放大，看清网格结构局部放大可以清楚地看到网格结构。

非规则三角网实现完美贴合

视角1不规则三角剖分实现完美拟合透视1

视角22视角

局部放大，看清网格结构局部放大可以清楚地看到网格结构。

这也是本教程的重要部分(通过“了解更多”查看所有视频)

规则网格转VTU的关键代码预览

每个人遇到的情况都不一样，所以一定要把自己的数据转换或者保存成通用的三维数据格式(比如VTU格式)，才能被一些三维软件读取，玩得开心。所以，学习一点编程技巧，对自定义和转换自己数据的格式有很大的帮助。

defconvertDEM2VTU(DEMgrd，scale_z=10，scale _ coord = 1):ext = DEMgrd . split(& # 39；。’)[-1]fname = DEMgrd[0:len(DEMgrd)-len(ext)-1]# 1 . grdtoxyzos . system(& # 39；gmtgrd2xyz & # 39+DEMgrd+& # 39；& gt’+fname+& # 39；。xyz & # 39)cmd _ lon lat 2 UTM = str(& # 34；awk & # 39{打印，，*%f，$ 3 } & # 39；% s . XYZ | cs2cs+proj = lat lon+to+proj = t merc+datum = Potsdam+lon _ 0 = % f+lat _ 0 = % f+x _ 0 = % f+y _ 0 = % f & gt；% s _ UTM.xyz & # 34%(scale_z，fname，lon0，lat0，x0，y0，fname))OS . system(cmd _ lon lat 2 UTM)# 3 . xyztotuprint(& # 39；3.xyztovtuStart & # 39)OS . system(& # 39；gmtgrdinfo & # 39+DEMgrd+& # 39；& gttmp.info & # 39)grd info = line cache . getlines(& # 39；tmp.info & # 39)OS . system(& # 39；rmtmp.info & # 39)line cache . clear cache()nrows = 0 ncols = 0 forstr _ lineingrdinfo:if(& # 39；n _ columns & # 39instr _ line):ncols = int(str _ line . split(& # 39；n _ columns:& # 39；)[-1])if(& # 39；n _ rows & # 39instr _ line):nrows = int(str _ line . split(& # 39；n _ rows:& # 39；)[-1])# loadxyzdataprint(fname+& # 39；_ UTM.xyz & # 39)data = NP . load txt(fname+& # 39；_ UTM.xyz & # 39)x = data [:，0] * scale _ coordinate = data [:，1] * scale _ coordinate = data [:，2] * scale _ coordinate DEM = data [:，3]* scale _ coordinate points = len(x)n cells =(ncols-1)_ UTM . vtu & # 39；fpout=open(vtufile，& # 39；w & # 39)FP out . write(& # 39；& ltVTKFiletype = & # 34非结构化网格& # 34；版本= & # 34；1.0″byte _ order = & # 34LittleEndian & # 34header _ type = & # 34UInt64 & # 34& gt\ n & # 39)FP out . write(& # 39；& lt非结构化网格& gt\ n & # 39)FP out . write(& # 39；& ltPieceNumberOfPoints = & # 34% .0f & # 34NumberOfCells = & # 34% .0f & # 34& gt\ n & # 39%(npoints，nCells))FP out . write(& # 39；& ltPointDataScalars = & # 34德姆& # 34；& gt\ n & # 39)FP out . write(& # 39；& ltDataArraytype = & # 34浮动64 & # 34；Name = & # 34德姆& # 34；format = & # 34ascii & # 34& gt\ n & # 39)FP out . write(& # 39；’)foriinrange(0，len(DEM)):FP out . write(& # 39；% f & # 39%(DEM[I]))FP out . write(& # 39；\ n & lt/data array & gt；\ n & # 39)FP out . write(& # 39；& lt/point data & gt；\ n & # 39)FP out . write(& # 39；& ltCellData & gt\ n & # 39)FP out . write(& # 39；& lt/cell data & gt；\ n & # 39)FP out . write(& # 39；& lt点数& gt\ n & # 39)FP out . write(& # 39；& ltDataArraytype = & # 34浮动32 & # 34；Name = & # 34积分& # 34；NumberOfComponents = & # 343″format = & # 34ascii & # 34& gt\ n & # 39)foriinrange(0，len(x)):FP out . write(& # 39；% f % f % f \ n & # 39%(x[i]，y[i]，z[I])FP out . write(& # 39；& lt/data array & gt；\ n & # 39)FP out . write(& # 39；& lt/Points & gt；\ n & # 39)FP out . write(& # 39；& lt单元格& gt\ n & # 39)FP out . write(& # 39；& ltDataArraytype = & # 34Int64 & # 34Name = & # 34连通性& # 34；format = & # 34ascii & # 34& gt\ n & # 39)fornrowinrange(0，nrows-1):forncolinrange(0，ncols-1):LL = ncol+nrow * ncolsfpout . write(& # 39；% . 0f % . 0f % . 0f % . 0f \ n & # 39；%(LL，LL+1，LL+1+ncols，LL+ncols))FP out . write(& # 39；& lt/data array & gt；\ n & # 39)FP out . write(& # 39；& ltDataArraytype = & # 34Int64 & # 34Name = & # 34偏移& # 34；format = & # 34ascii & # 34& gt\ n & # 39)FP out . write(& # 39；’)foriinrange(0，nCells):FP out . write(& # 39；% .0f & # 39%(I * NP _ per _ cell))FP out . write(& # 39；& lt/data array & gt；\ n & # 39)FP out . write(& # 39；& ltDataArraytype = & # 34UInt8 & # 34Name = & # 34类型& # 34；format = & # 34ascii & # 34& gt\ n & # 39)FP out . write(& # 39；’)foriinrange(0，nCells):FP out . write(& # 39；% .0f & # 39%(VTK _单元格类型))FP out . write(& # 39；& lt/data array & gt；\ n & # 39)FP out . write(& # 39；& lt/Cells & gt；\ n & # 39)FP out . write(& # 39；& lt/Piece & gt；\ n & # 39)FP out . write(& # 39；& lt/unstructured grid & gt；\ n & # 39)FP out . write(& # 39；& lt/VTK file & gt；\ n & # 39)打印(& # 39；3 . xyztotudone:& # 39；，vtu file)FP out . close()OS . system(& # 39；meshio-binary & # 39；+vtufile)所有的视频和对应的代码。观看所有密集的视频，并通过本文底部的“了解更多”按钮下载一些shell和python脚本。