三角形サーフェスを作成

一連のポイントからDelaunay三角形分割を介してサーフェスを作成します.

import numpy as np

# sphinx_gallery_thumbnail_number = 2
import pyvista as pv

単純な軌道

まず,表面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, :]

出力:

array([[-200.81584333, -204.86195827,    1.63296755],
       [-183.28337759, -204.86195827,    2.28669893],
       [-159.68877634, -204.86195827,    3.42713222],
       [-136.24312021, -204.86195827,    4.8483561 ],
       [-119.52397694, -204.86195827,    6.00414483]])

これらのポイントを使用して,ポイントクラウドPyVistaデータオブジェクトを作成します.これは pyvista.PolyData オブジェクトに含まれます.

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

ポイントのPyVistaデータ構造ができたので,三角形分割を実行して,これらの退屈な個別のポイントを接続されたサーフェスに変えることができます.

surf = cloud.delaunay_2d()
surf.plot(show_edges=True)
create tri surface

マスクされた三角形

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
PolyDataInformation
N Cells100
N Points100
X Bounds3.277e-02, 9.268e+00
Y Bounds9.584e-02, 9.218e+00
Z Bounds0.000e+00, 0.000e+00
N Arrays0


これらの点で三角形分割を実行します

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

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=1.0)
surf.plot(cpos="xy", show_edges=True)
create tri surface

また, edge_source パラメータを使用して,三角形分割中に無視するポリゴンを追加することもできます.

# Define a polygonal hole with a clockwise polygon
ids = [22, 23, 24, 25, 35, 45, 44, 43, 42, 32]

# Create a polydata to store the boundary
polygon = pv.PolyData()
# Make sure it has the same points as the mesh being triangulated
polygon.points = points
# But only has faces in regions to ignore
polygon.faces = np.array([len(ids),] + ids)

surf = cloud.delaunay_2d(alpha=1.0, edge_source=polygon)

p = pv.Plotter()
p.add_mesh(surf, show_edges=True)
p.add_mesh(polygon, color="red", opacity=0.5)
p.show(cpos="xy")
create tri surface

Total running time of the script: ( 0 minutes 1.961 seconds)

Sphinx-Galleryによるギャラリー