如何在 Python 中绘制 3D 三角曲面上的插值标量场答案

【问题标题】：How to plot an interpolated scalar field on a 3D triangulated surface in Python如何在 Python 中绘制 3D 三角曲面上的插值标量场
【发布时间】：2019-10-18 17:09:08
【问题描述】：

我的问题如下：我有一个三角形表面，其数组X,Y,Z 包含网格顶点的坐标，数组Triangles 包含三角形每个角的顶点索引（即数组包含一个以顶点定义三角形的三元组）。此外，我有一个数组Field，其中包含网格每个顶点上的标量字段值。我希望在 Python 中绘制三角形网格，其中每个三角形根据其顶点的字段值进行着色。

我已经找到了解决此问题的方法，如果为每个三角形指定一种颜色（请参阅here）。如果我想在每个三角形的表面上插值字段值，以使网格具有连续（甚至更平滑）的着色，该怎么办？

我想使用 Matplotlib 的 tri_api，因为它也可以在三角网格上进行插值，但是我还没有找到适合我需要的解决方案。 This demo 很接近，但它仅限于平面并在矩形网格上进行插值。

当然，解决方案不一定需要 Matplotlib，它可以是任何其他 Python 库/工具箱。如有任何建议，我将不胜感激！

【问题讨论】：

标签： python python-3.x matplotlib interpolation mesh

【解决方案1】：

3D 绘图很难，您可以使用其他软件工具，特别是 ParaView。不过，您首先必须将网格转换为 ParaView 可以使用的文件。为此，您可以例如使用meshio（我写的）：

import numpy
import meshio

points = numpy.array([
    [0.0, 0.0, 0.0],
    [0.0, 1.0, 0.0],
    [0.0, 0.0, 1.0],
    ])
cells = {
    "triangle": numpy.array([
        [0, 1, 2]
        ])
    }
meshio.write_points_cells(
    "foo.vtk",
    points,
    cells,
    point_data=point_data,
    )

【讨论】：