x,y,z 点的 vtk 值

Question

我有一个vtk 文件，它映射了 3 个维度的温度。我想确定给定 x、y、z 点的温度。我将使用以下代码来加载vtk 文件（Reading .vtk file）：

int main(int argc, char *argv[]) 
{
  // simply set filename here (oh static joy)
  std::string inputFilename = "setYourPathToVtkFileHere";

  // Get all data from the file
  vtkSmartPointer<vtkGenericDataObjectReader> reader =
        vtkSmartPointer<vtkGenericDataObjectReader>::New();
  reader->SetFileName(inputFilename.c_str());
  reader->Update();

  // All of the standard data types can be checked and obtained like this:
  if (reader->IsFilePolyData()) 
  {
    std::cout << "output is a polydata" << std::endl;
    vtkPolyData* output = reader->GetPolyDataOutput();
    std::cout << "output has " << output->GetNumberOfPoints() << "     points." << std::endl;
  }

  return EXIT_SUCCESS;
}

但是，在搜索 vtk 库中的大量方法列表时，我找不到合适的函数来在特定位置提取值。有什么建议吗？

Answer 1

在给定位置检索标量值的正确方法取决于两个问题：

1. 您的数据是如何布局的？
2. 您要从哪个位置检索属性

关于数据布局主要有两种布局：

• 结构化：数据位于统一的网格中
• 非结构化：点样本是任意的

关于位置，您可以有两种情况：

• 在样本位置查询：您要求在数据集中直接作为样本的点
• 在任意位置查询：您要求的点位于您域中的某个位置，但不一定与您的数据样本一致。

独立于数据布局，要在样本位置（即原始数据集的样本）检索数据，您可以使用 vtkPointLocator 类。使用类如下（未经测试）：

// Build locator object
vtkSmartPointer<vtkPointLocator> locator = vtkPointLocator::New();
locator->SetDataSet(polyData);
locator->BuildLocator();
// Define query position
double pt[3] = {0.1, 0.2, 0.3};
// Get the ID of the point that is closest to the query position
vtkIdType id = locator->FindClosestPoint(pt);
// Retrieve the first attribute value from this point
double value = polyData->GetPointData()->GetScalars()->GetTuple(id, 0);

这将为您提供最接近数据样本的点值。 请注意，这不会为您提供数据集中点的显式位置，因为它已隐式编码在变量 id 中。要检索最近点的实际位置，可以这样写：

double *dataPt = polyData->GetPoint(id);

如果您想在域的任意位置检索数据，您将需要某种插值方式。 在这里，数据布局很重要。

• 对于结构化数据，您可以先将数据转换为 vtkImage，然后对其执行查询。如果您想使用线性或三次方案检索插值属性，您可以在过滤器链中添加一个 vtkImageInterpolator，然后使用 GetScalarComponentAsDouble 方法检索一个点。
• 对于非结构化数据，您应首先确定插值方案。 vtk 有各种过滤器来从数据样本中重建连续数据。选项包括 Delaunay 三角剖分/四面体化 (vtkDelaunay2D, vtkDelaunay3D) 以及 Shepard 方法 (vtkShepardMethod)。任何一种方法都会给你一个新的数据集，可以查询任意点。如果您想在不实际重建完整数据集的情况下检索（一批）点的标量属性，您还可以查看 vtkProbeFilter。

Answer 2

您需要先从阅读器中提取 polyData。然后，通过vtkPolyData::getPoints 将积分存储到vtksmartPointer<vtkPoints> 中。 最后，创建一个自定义结构的 std::vector 并在迭代 vtkPoints 时存储它们。

这里有一些代码来说明：

#include <vtkDataArray.h>
#include <vtkDataSet.h>
#include <vtkGenericDataObjectReader.h>
#include <vtkPointLocator.h>
#include <vtkPointData.h>
#include <vtkPolyData.h>
#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkStructuredGrid.h>
#include <string>


struct Pnt {
    double x_, y_, z_;
    Pnt(double x, double y, double z) : x_(x), y_(y), z_(z) {}
};

    int main ( int argc, char *argv[] )
{
  // Ensure a filename was specified
  if(argc != 2)
    {
    std::cerr << "Usage: " << argv[0] << " InputFilename" << endl;
    return EXIT_FAILURE;
    }

  // simply set filename here (oh static joy)
  std::string inputFilename = "setYourPathToVtkFileHere";

  // Get all data from the file
  vtkSmartPointer<vtkGenericDataObjectReader> reader = vtkSmartPointer<vtkGenericDataObjectReader>::New();
  reader->SetFileName(inputFilename.c_str());
  reader->Update();

  vtkSmartPointer<vtkPolyData> polydata = reader->GetPolyDataOutput();
  vtkSmartPointer<vtkPoints> vtk_points = polydata->GetPoints();

  std::vector<Pnt> my_points;
  for (int i = 0; i < vtk_points->GetNumberOfPoints(); i++){
      const auto pnt = vtk_points->GetPoint(i);
      my_points.emplace_back(pnt[0], pnt[1], pnt[2]);
  }

  return EXIT_SUCCESS;
}

这是 QnD 的回答中提到的带有 vtkPointLocator 的版本：

int main(int argc, char *argv[])
{
    // Ensure a filename was specified
    if (argc != 2)
    {
        std::cerr << "Usage: " << argv[0] << " InputFilename" << endl;
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // simply set filename here (oh static joy)
    std::string inputFilename = "setYourPathToVtkFileHere";

    // Get all data from the file
    vtkSmartPointer<vtkGenericDataObjectReader> reader = vtkSmartPointer<vtkGenericDataObjectReader>::New();
    reader->SetFileName(inputFilename.c_str());
    reader->Update();

    vtkSmartPointer<vtkPolyData> polydata = reader->GetPolyDataOutput();

    //Building locator
    vtkSmartPointer<vtkPointLocator> locator = vtkPointLocator::New();
    locator->SetDataSet(polydata);
    locator->BuildLocator();

    //Finding point
    const double pt[3] = { 0.1, 0.2, 0.3 };
    vtkIdType id = locator->FindClosestPoint(pt);
    double pnt_found[3];
    polydata->GetPointData()->GetScalars()->GetTuple(id, pnt_found);

    return EXIT_SUCCESS;
}

还有 CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 2.8)

PROJECT(GenericDataObjectReader)

find_package(VTK REQUIRED)
include(${VTK_USE_FILE})

add_executable(GenericDataObjectReader MACOSX_BUNDLE GenericDataObjectReader)

if(VTK_LIBRARIES)
  target_link_libraries(GenericDataObjectReader ${VTK_LIBRARIES})
else()
  target_link_libraries(GenericDataObjectReader vtkHybrid vtkWidgets)
endif()

如果我需要采取任何具体行动来正确记入其他答案，请告诉我。我是新手，还不知道所有细节。