如何将VTK文件读取到Python数据结构中？

Question

我有一些VTK文件，它们的内容看起来像这样：

# vtk DataFile Version 1.0
Line representation of vtk
ASCII
DATASET POLYDATA
POINTS 30 FLOAT
234 462 35
233 463 35
231 464 35
232 464 35
229 465 35
[...]
LINES 120 360
2 0 1
2 0 1
2 1 0
2 1 3
2 1 0
2 1 3
2 2 5
2 2 3
[...]

我想从这些VTK文件中提取两个列表：edgesList和verticesList：

• edgesList应该包含边的信息，每条边用一个三元组表示，格式是(起始顶点索引, 结束顶点索引, 权重)
• verticesList应该包含顶点的信息，每个顶点用一个三元组表示，格式是(x, y, z)。索引就是在edgesList中提到的索引

我不知道怎么用标准的vtk-python库来提取这些信息。我目前做到的只有这些：

import sys, vtk

filename = "/home/graphs/g000231.vtk"

reader = vtk.vtkSTLReader()
reader.SetFileName(filename)
reader.Update()

idList = vtk.vtkIdList() 

polyDataOutput = reader.GetOutput()
print polyDataOutput.GetPoints().GetData()

可能我的python-vtk代码不太合理。我更希望使用vtk库，而不是自己写一些代码。

这是我自己写的代码。它能工作，但如果能用vtk库来实现就更好了：

import re
def readVTKtoGraph(filename):
    """ Specification of VTK-files:
        http://www.vtk.org/VTK/img/file-formats.pdf - page 4 """
    f = open(filename)
    lines = f.readlines()
    f.close()

    verticeList = []
    edgeList = []

    lineNr = 0
    pattern = re.compile('([\d]+) ([\d]+) ([\d]+)')
    while "POINTS" not in lines[lineNr]:
        lineNr += 1

    while "LINES" not in lines[lineNr]:
        lineNr += 1
        m = pattern.match(lines[lineNr])
        if m != None:
            x = float(m.group(1))
            y = float(m.group(2))
            z = float(m.group(3))
            verticeList.append((x,y,z))

    while lineNr < len(lines)-1:
        lineNr += 1
        m = pattern.match(lines[lineNr])
        nrOfPoints = m.group(1)
        vertice1 = int(m.group(2))
        vertice2 = int(m.group(3))
        gewicht = 1.0
        edgeList.append((vertice1, vertice2, gewicht))
    return (verticeList, edgeList)

Answer 1

STLreader 是用来读取 STL 文件的工具。如果你有一个 .vtk 文件，并且想要读取网格信息（比如节点、元素及它们的坐标），你需要使用其他的读取工具（可以选择 vtkXMLReader 或者 vtkDataReader，这两者都支持结构化和非结构化网格）。然后你可以使用 VTK 包里的 vtk_to_numpy 函数。

一个示例代码可能是这样的：

from vtk import *
from vtk.util.numpy_support import vtk_to_numpy

# load a vtk file as input
reader = vtk.vtkXMLUnstructuredGridReader()
reader.SetFileName("my_input_data.vtk")
reader.Update()

#Grab a scalar from the vtk file
my_vtk_array = reader.GetOutput().GetPointData().GetArray("my_scalar_name")

#Get the coordinates of the nodes and the scalar values
nodes_nummpy_array = vtk_to_numpy(nodes_vtk_array)
my_numpy_array = vtk_to_numpy(my_vtk_array )

x,y,z= nodes_nummpy_array[:,0] , 
       nodes_nummpy_array[:,1] , 
       nodes_nummpy_array[:,2]

Answer 2

我不太用Python来操作VTK，但这个读取器应该可以读取那个文件：http://www.vtk.org/Wiki/VTK/Examples/Cxx/IO/GenericDataObjectReader

这里有一个关于如何在Python中使用VTK读取器的例子：http://www.vtk.org/Wiki/VTK/Examples/Python/STLReader