Python提供了多种三维可视化工具,主要基于图形处理库WebGL、OpenGL或者VTK。这些工具主要用于大规模空间标量数据、向量场数据、张量场数据等的可视化,实际应用场景包括海洋大气建模、飞机模型设计、桥梁设计、电磁场分析等。本文介绍一个常用的Python三维可视化工具库PyVista,已被1400多个开源项目集成使用,可用于计算机辅助工程、地球物理模型数据交互式可视化和数字艺术品可视化等领域。PyVista 是可视化工具包(VTK)的辅助模块,它通过NumPy封装 VTK 库,并通过各种方法和类直接访问数组。该软件包提供了一个Pythonic的、文档齐全的接口,用于公开VTK强大的可视化后端,以促进空间引用数据集的快速原型设计、分析和可视化集成,能够实现基于Python的网格分析和三维图的绘制。目前,越来越多的用户使用PyVista来实现三维数据/模型的可视化,生成出版物质量的插图,自动化分析工作流程,并利用PyVista的三维功能构建自定义应用程序。PyVista 可在Python3.8及以上版本使用pip从PyPI安装:
pip install pyvista也可以通过Anaconda安装:
conda install -c conda-forge pyvista以下是使用PyVista进行数据三维可视化的Demo。
1.基于CMIP6数据的氧气最小区(Oxygen Minimum Zone)可视化
2.基于MITGCM数据的粗粒度通道模拟(Coarse-Grained Channel Simulation)
3. 在40 秒内渲染完成40天的热带环流通道数据(Cyclic Tropical Channel)
4. 栅格数据三维可视化
5. 物理模型数据三维可视化
6. 大脑活动数据三维可视化
7. 基于Jupyter Notebook/Lab的数据三维可视化
以上,供参考。更多Demo可联系作者获取。

Reference:
Sullivan and Kaszynski, (2019). PyVista: 3D plotting and mesh analysis through a streamlined interface for the Visualization Toolkit (VTK). Journal of Open Source Software, 4(37), 1450, https://doi.org/10.21105/joss.01450