vtk文件格式

最近学了一下vtk文件的格式, 做一个小结。文中用方括号标示出来的文字是根据实际需要自己定义的部分，其他的如DATASET， POINTS，CELLS等是vtk本身的格式要求一部分。

文章目录

- 1. 第一部分，数据版本声明(不重要)
- 2. 第二部分，标题 (不重要）
- 3. 第三部分，文件格式声明
- 4.第四部分，几何拓扑结构（重要）
- 5. 第五部分，物理量（重要）
- 6. 单元类型与节点顺序
- 7. 牛刀小试
- 学习资源

1. 第一部分，数据版本声明(不重要)

这是强制的一句话，说明文件版本
# vtk DataFile Version 3.0

2. 第二部分，标题 (不重要）

不重要，相当于自己其一个标题，以回车结束，最多256个字符

3. 第三部分，文件格式声明

文件格式，ASCII或者 BINARY

于是前面三部分可以写为

# vtk DataFile Version 3.0
[VTKtitle]
ASCII

4.第四部分，几何拓扑结构（重要）

DATASET [format]

format表示数据的格式，可以是

STRUCTURED_POINTS
STRUCTURED_GRID
UNSTRUCTURED_GRID
POLYDATA
RECTILINEAR_GRID
FIELD

例如，如果是非结构网格的话，就写DATASET UNSTRUCTURED_GRID。这里的非结构网格不一定是四面体或三角形网格，只要是没有规则的都能用UNSTRUCTURED GRID表示，比如一个三角形和一个六面体的混合。

如果是UNSTRUCTURED_GRID，那么接下来就需要指定节点和单元

POINTS	[n]	[dataType]   (#n_point#域填入实际的点数, dataType为double float等类型)
[x_0] [y_0] [z_0]
[x_1] [y_1] [z_1]
[x_0] [y_0] [z_0]

然后是单元声明

CELLS	[n_cells]  [n_list] #n_cells填入单元个数，n_list填入下方列表包含的数字的个数，即“单元数*(1+每个单元节点数)”)
[单元0上的顶点总数目]		[单元0顶点0的编号]		[单元0顶点1的编号]		[单元0顶点2的编号]		...
[单元1上的顶点总数目]		[单元1顶点0的编号]		[单元1顶点1的编号]		[单元1顶点2的编号]		...
.
.
.CELL_TYPES	[n_cells]	#n_cells与前面CELLS那一块的n_cells必须一样
[单元0类型]			 #表示几何类型的整数，参考vtk的文档，比如四面体是10，六面体是11
[单元1类型]
.
.
.

5. 第五部分，物理量（重要）

有两种：节点上的值和单元上的值，分别用POINT_DATA 和 CELL_DATA表示。可以表示多个物理量，物理量可以是标量（scalar)，向量(vector)，或者是张量(tensor)。

POINT_DATA [n]
[数据]CELL_DATA [n]
[数据]

上述格式中，数据可以是SCALAR，VECTOR或TENSOR，不同类型的数据需要不同的格式

SCALARS [dataName] [dataType] [numComp]  #dataName数据名字，dataType是double之类的，numComp一般是1
LOOKUP_TABLE [tableName]    #tableName表名
s_0
s_1
...
s_n-1

6. 单元类型与节点顺序

在这里插入图片描述

各个单元种类以及对应编号，括号中的数字为单元类型标识

7. 牛刀小试

（1）一个最简单的示例
下面的vtk文件定义了一个六面体，顶点为(0,0,0), (50,0,0), (0,50,0), (50,50,0), (0,0,50), (50,0,50), (0,50,50), (50,50,50).

注意：构成一个单元的节点的排列顺序一定要按照vtk文档所定义的，不同几何体节点编号也不一样

# vtk DataFile Version 3.0
Right rectangular prisms grid
ASCII
DATASET UNSTRUCTURED_GRIDPOINTS	8	double
0	0	0
50	0	0
0	50	0
50	50	0
0	0	50
50	0	50
0	50	50
50	50	50CELLS 1 9
8	0	1	2	3	4	5	6	7	CELL_TYPES 1
11CELL_DATA 1
SCALARS density double 1
LOOKUP_TABLE table1
1SCALARS resistivity double 1
LOOKUP_TABLE table2
2SCALARS temperature double 1
LOOKUP_TABLE table3
3SCALARS susceptibility double 1
LOOKUP_TABLE table4
4SCALARS permittivity double 1
LOOKUP_TABLE table4
4

(2) 一个六面体网格示例
一个六面体网格的模型, 用paraview显示