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使用说明

Abstract

本工具包含两部分：

  1. yumo prune：剪掉数据点云中在mesh模型内部的点。
  2. yumo viz：交互式可视化。

内部点裁剪

注意

提供的mesh必须是watertight的，否则无法计算哪些数据点落在了mesh内部。

使用yumo prune -h查看详细帮助。

可视化

可视化包含三个主要部件以及若干小部件。

  1. 3D数据点云可视化：可视化Tecplot .plt文件点云。
  2. 空间切面可视化：查看3D标量场在切面上的分布。
  3. mesh表面场强分布可视化：可视化3D标量场在mesh的表面分布。

使用yumo viz -h查看命令行参数。

E.g.

yumo viz --data xxxx.plt --mesh yyyy.STL

输入数据变换

如果你想让数据以log scale可视化，可以使用输入数据变换功能，通过--prep制定输入数据变换方式。

Example: 对输入数据log scale变换，其中原始数据中的0将会用变换后的最小值替换。


yumo viz --data xxxx.plt --mesh yyyy.STL --prep log_10

点云

数据渲染过程

直接对原始数据按照colormap进行着色。根据colormap的最大最小值，超出阈值部分会按照最大值颜色进行渲染。

point cloud gui

  1. 是否显示（显示点云数量过多会卡顿，可以关闭点云显示或通过4调整显示数量）。
  2. 点直径。
  3. 渲染方式：sphere效果好性能开销大，quad粗糙性能开销少。
  4. 显示阈值：数值大于该阈值才显示该点。可以双击输入或拖动调整。

切面

数据渲染过程

  1. 根据设定宽高以及分辨率计算切面采样点。均匀网格采样。
  2. 根据切面采样点，最近邻查找空间中最近数据点。
  3. 将数据点直接赋值给切面上的采样点。
  4. 将采样点视为切面的网格顶点进行渲染。Polyscope会自动进行网格顶点之间的插值。

slice gui

  1. 点击创建切面。
  2. 勾选显示切面。
  3. Live模式：每拖动一下切面的位置/角度，切面渲染结果实时更新。勾选后可能造成卡顿。
  4. Gizmo：小工具，用于调整切面位置/角度。
  5. Destroy：点击后删除切面。
  6. Compute：计算切面结果。（Live模式为False时，需要点击才能得到切面结果）
  7. 透明度调整。
  8. 切面高度。
  9. 切面宽度。
  10. 切面高度分辨率。
  11. 切面宽度分辨率。

mesh

数据渲染过程

  1. 根据设定平均单位面积采样点个数，进行随机等表面密度采样（采样点为mesh表面样本点，是3D坐标）。单位面积指mesh表面积的单位面积。
  2. 根据采样点，最近邻查找空间中最近数据点。
  3. 将数据点直接赋值给采样点。
  4. 将采样点根据UV映射，写回到texture中（同一个纹理像素如果多次记录，会最终取平均）。写回的时候直接对UV坐标进行取整scatter，因此会有微小的离散误差。
  5. （可选）当前纹理是原始纹理数据，可能会非常稀疏。可以选择去噪进行适当平滑。

去噪方式：

  • nearest_and_gaussian: 先对texture上的像素进行最大为Max Dist的最近邻像素查找（Max Dist避免UV bleeding），然后施加Sigma的高斯模糊。
  • nearest：只对texture上的像素进行最大为Max Dist的最近邻像素查找。
  • gaussian：对texture上的像素进行最大为Max Dist的高斯模糊。

mesh gui

  1. 勾选显示mesh。
  2. 采样率。
  3. Bake：执行采样、赋值给texture的过程。
  4. 材质选择：内置了一些flat和clay材质混合的材质。flat系数越高，光照效果越弱，与colormap越接近。
  5. 勾选启用材质去噪。
  6. 去噪方法。
  7. （可选）最近邻的像素的最大距离。（适当调小避免UV bleeding）
  8. （可选）高斯平滑的方差。

注意

当拖动采样率时，会可视化当前表面上的采样点。此时显示的采样点不是真实数据，而是color map的最大值。 只有点击Bake按钮后，才会真正执行采样、赋值给texture的过程。

Coord Picker

该功能允许你通过鼠标点击屏幕任意位置，获取该位置对应的坐标点，并查询其对应的场强值。 可以通过折叠菜单来开启或关闭此功能，默认处于关闭状态。

coord picker

当勾选Query Field时，点击屏幕上任意非空位置，会通过最近邻查找获取该位置对应的点云数据点。

当点击mesh表面时，Coord Picker 会通过UV 坐标查询该表面纹理中记录的场强值。 若同时启用了Query Field，还会计算纹理记录的场强值与点云查询得到的场强值之间的相对误差：e = |f_texture - f_pointcloud| / |f_pointcloud|。

颜色条

color control

  1. Colormap。
  2. 可视化最小值。（低于最小值的颜色统一为最小值的颜色）
  3. 可视化最大值。（高于最大值的颜色统一为最大值的颜色）
  4. 重置范围。

注意

如果颜色条没有正常显示：

  1. 查看Polyscope的左侧Structures菜单，看看是否没有被折叠。
  2. 查看Structures/Floating Quantities，查看是否有colorbar。
  3. 如果有colorbar，点开，查看enabled是否勾选。
  4. 调整屏幕尺寸，看看colorbar是不是一个悬浮的小窗口（可能被折叠）。如果是，可以拖动窗口一角调节大小。

悬浮窗口

floating quantities

  1. 颜色条。
  2. 原始材质：经过采样+UV映射后的材质。
  3. 去噪后的材质：2经过去噪得到的材质。