サーフェスメッシュをボクセル化する
閉じたサーフェスまたはボリュームメッシュのボクセルモデル(レゴのように)を作成します.
この例はまた,境界 pyvista.PolyData
表面からの陰的距離を計算する方法を示す.
import numpy as np
import pyvista as pv
from pyvista import examples
# Load a surface to voxelize
surface = examples.download_foot_bones()
surface
PolyData | Information |
N Cells | 4204 |
N Points | 2154 |
N Strips | 0 |
X Bounds | -5.633e+00, 5.633e+00 |
Y Bounds | -1.860e+00, 1.860e+00 |
Z Bounds | -2.125e+00, 2.126e+00 |
N Arrays | 0 |
cpos = [
(7.656346967151718, -9.802071079151158, -11.021236183314311),
(0.2224512272564101, -0.4594554282112895, 0.5549738359311297),
(-0.6279216753504941, -0.7513057097368635, 0.20311105371647392),
]
surface.plot(cpos=cpos, opacity=0.75)
境界面のボクセルモデルを作成する
voxels = pv.voxelize(surface, density=surface.length / 200)
p = pv.Plotter()
p.add_mesh(voxels, color=True, show_edges=True, opacity=0.5)
p.add_mesh(surface, color="lightblue", opacity=0.5)
p.show(cpos=cpos)
モデリング用のグリッドを作成する場合に備えて,新しいボクセルモデルにスカラーフィールドを追加することもできます.ここでは,ボーン密度のスカラーフィールドを追加します.
voxels["density"] = np.full(voxels.n_cells, 3.65) # g/cc
voxels
Header | Data Arrays |
---|
UnstructuredGrid | Information |
N Cells | 93041 |
N Points | 113192 |
X Bounds | -5.633e+00, 5.584e+00 |
Y Bounds | -1.860e+00, 1.858e+00 |
Z Bounds | -2.125e+00, 2.097e+00 |
N Arrays | 3 |
|
Name | Field | Type | N Comp | Min | Max |
vtkOriginalPointIds | Points | int64 | 1 | 4.002e+03 | 7.213e+05 |
vtkOriginalCellIds | Cells | int64 | 1 | 3.980e+03 | 6.947e+05 |
density | Cells | float64 | 1 | 3.650e+00 | 3.650e+00 |
|
voxels.plot(scalars="density", cpos=cpos)
一定のスカラーフィールドは退屈なので,バウンディングサーフェスからの距離によって変化するスカラーフィールドを追加して少しおしゃれにしましょう.
voxels.compute_implicit_distance(surface, inplace=True)
voxels
Header | Data Arrays |
---|
UnstructuredGrid | Information |
N Cells | 93041 |
N Points | 113192 |
X Bounds | -5.633e+00, 5.584e+00 |
Y Bounds | -1.860e+00, 1.858e+00 |
Z Bounds | -2.125e+00, 2.097e+00 |
N Arrays | 4 |
|
Name | Field | Type | N Comp | Min | Max |
vtkOriginalPointIds | Points | int64 | 1 | 4.002e+03 | 7.213e+05 |
implicit_distance | Points | float64 | 1 | -6.951e-01 | 4.148e-01 |
vtkOriginalCellIds | Cells | int64 | 1 | 3.980e+03 | 6.947e+05 |
density | Cells | float64 | 1 | 3.650e+00 | 3.650e+00 |
|
contours = voxels.contour(6, scalars="implicit_distance")
p = pv.Plotter()
p.add_mesh(voxels, opacity=0.25, scalars="implicit_distance")
p.add_mesh(contours, opacity=0.5, scalars="implicit_distance")
p.show(cpos=cpos)
Total running time of the script: (0 minutes 10.119 seconds)
Sphinx-Galleryによるギャラリー