三角形状のサーフェスを作成する

ドロネーの三角形分割により，点群から曲面を作成します．

注釈

PyVistaのフィルターを使って三角形分割を行います： delaunay_2d ．

import numpy as np
import pyvista as pv

単純な三角形分割

まず，サーフェス用のポイントをいくつか作成します．

# Define a simple Gaussian surface
n = 20
x = np.linspace(-200, 200, num=n) + np.random.uniform(-5, 5, size=n)
y = np.linspace(-200, 200, num=n) + np.random.uniform(-5, 5, size=n)
xx, yy = np.meshgrid(x, y)
A, b = 100, 100
zz = A * np.exp(-0.5 * ((xx / b) ** 2.0 + (yy / b) ** 2.0))

# Get the points as a 2D NumPy array (N by 3)
points = np.c_[xx.reshape(-1), yy.reshape(-1), zz.reshape(-1)]
points[0:5, :]

次に，これらの点を使って，点群PyVistaデータオブジェクトを作成します．これは pyvista.PolyData オブジェクトに包含されることになります．

# simply pass the numpy points to the PolyData constructor
cloud = ...
cloud.plot(point_size=15)

点のPyVistaデータ構造ができたので，三角形分割を実行して，つまらない離散点を接続された曲面に変えることができます． pyvista.UnstructuredGridFilters.delaunay_2d() を参照してください．

help(cloud.delaunay_2d)

delaunay_2d フィルタを適用します．

surf = ...

# And plot it with edges shown
surf.plot(show_edges=True)

クリーンエッジと三角形分割

# Create the points to triangulate
x = np.arange(10, dtype=float)
xx, yy, zz = np.meshgrid(x, x, [0])
points = np.column_stack((xx.ravel(order="F"), yy.ravel(order="F"), zz.ravel(order="F")))
# Perturb the points
points[:, 0] += np.random.rand(len(points)) * 0.3
points[:, 1] += np.random.rand(len(points)) * 0.3

# Create the point cloud mesh to triangulate from the coordinates
cloud = pv.PolyData(points)
cloud

cloud.plot(cpos="xy")

これらの点に対して三角測量を実行します

surf = cloud.delaunay_2d()
surf.plot(cpos="xy", show_edges=True)

外側のエッジの一部は拘束されておらず，三角形分割によって不要な三角形が追加されていることに注意してください．私たちは alpha パラメータでそれを緩和します．

surf = cloud.delaunay_2d(alpha=...)
surf.plot(cpos="xy", show_edges=True)