Python：获取两个 3D 点之间的所有坐标或绘制 3D 线

Question

我有以下问题。我有 3D 点坐标，我想将它们连接成一个数组或“画一条线”，就像你可以使用 skimage(http://scikit-image.org/docs/0.13.x/api/skimage.draw.html#skimage.draw.line) 在 2D 中那样。 最佳情况是，如果我可以直接在数组中绘制一个具有半径的圆柱体，并为不同的半径提供不同的值，例如围绕线的环。（皱纹可能是这里的问题）。有一些方法可以做到这一点，但它们不是我认为的正确方法：

"Draw" a 3d line into an array

使用@Paul Panzer (Fastest way to get all the points between two (X,Y) coordinates in python) 的两种方法，您可以获得两个 2D 点之间的所有坐标，但是在 3D 中会是什么样子，尤其是第二种方法更快？：

import numpy as np
from timeit import timeit

def connect(ends):
    d0, d1 = np.abs(np.diff(ends, axis=0))[0]
    if d0 > d1: 
        return np.c_[np.linspace(ends[0, 0], ends[1, 0], d0+1, dtype=np.int32),
                     np.linspace(ends[0, 1]+0.5, ends[1, 1]+0.5, d0+1, dtype=np.int32)]
    else:
        return np.c_[np.linspace(ends[0, 0]+0.5, ends[1, 0]+0.5, d1+1, dtype=np.int32),
                     np.linspace(ends[0, 1], ends[1, 1], d1+1, dtype=np.int32)]


def connect2(ends):
    d0, d1 = np.diff(ends, axis=0)[0]
    if np.abs(d0) > np.abs(d1): 
        return np.c_[np.arange(ends[0, 0], ends[1,0] + np.sign(d0), np.sign(d0), dtype=np.int32),
                     np.arange(ends[0, 1] * np.abs(d0) + np.abs(d0)//2,
                               ends[0, 1] * np.abs(d0) + np.abs(d0)//2 + (np.abs(d0)+1) * d1, d1, dtype=np.int32) // np.abs(d0)]
    else:
        return np.c_[np.arange(ends[0, 0] * np.abs(d1) + np.abs(d1)//2,
                               ends[0, 0] * np.abs(d1) + np.abs(d1)//2 + (np.abs(d1)+1) * d0, d0, dtype=np.int32) // np.abs(d1),
                     np.arange(ends[0, 1], ends[1,1] + np.sign(d1), np.sign(d1), dtype=np.int32)]


ends = np.array([[ 1520, -1140],
                 [ 1412,  -973]])

Answer 1

由于您标记了问题“vtk”，我假设您可以在代码中使用它。在这种情况下，我认为 vtkTubeFilter 完全符合您的要求 - 您使用所有线段（您有端点）创建一个 vtkPolyData ，并且对于每个线段，过滤器都会生成一个圆柱体。您还可以根据需要为每个段指定不同的半径：在过滤器上调用 SetVaryRadiusToVaryRadiusByScalar() 以将其打开并为数组提供半径作为标量数据。

您可以在此处找到执行所有这些（以及更多）的代码示例：https://www.vtk.org/Wiki/VTK/Examples/Cxx/VisualizationAlgorithms/TubesWithVaryingRadiusAndColors