用傾斜光盤遮掩3D numpy陣列

我正在使用3D numpy陣列在Python2.7中工作，並試圖僅檢索落在2D傾斜光盤上的像素。用傾斜光盤遮掩3D numpy陣列

這裏是我的代碼繪製盤的邊界（=圓）我感興趣的

import numpy as np 
import matplotlib.pyplot as plt 
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D 


#creating a 3d numpy array (empty in this example, but will represent a binary 3D image in my application) 
space=np.zeros((40,40,20)) 

r = 8 #radius of the circle 
theta = np.pi/4 # "tilt" of the circle 
phirange = np.linspace(0, 2 * np.pi) #to make a full circle 

#center of the circle 
center=[20,20,10] 

#computing the values of the circle in spherical coordinates and converting them 
#back to cartesian 
for phi in phirange: 
    x = r * np.cos(theta) * np.cos(phi) + center[0] 
    y= r*np.sin(phi) + center[1] 
    z= r*np.sin(theta)* np.cos(phi) + center[2] 
    space[int(round(x)),int(round(y)),int(round(z))]=1 


x,y,z = space.nonzero() 

#plotting 
fig = plt.figure() 
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d') 
ax.scatter(x, y, z, zdir='z', c= 'red') 
plt.show()

情節給出瞭如下圖所示：

這是一個好的開始，但現在我想要一種方法來檢索位於由圓定義的光盤中的space的像素值：下圖中粉紅色區域中的像素值（在我的應用程序中，space將是一個三維二值圖像，這裏是numpy.zeros（）僅僅是爲了能夠繪製，告訴你我想要的光盤）：

我應該如何PROCEDE？我想有一些numpy的蒙版參與，我明白你會怎麼做在2D（如this question），但我有麻煩應用到3D。

來源

2017-02-17 Soltius

你是什麼意思的「跌倒」？如果一個像素是一個點，不能保證它完全與飛機相交，更不用說在一個圓內。你是否想要看一個高度爲1的圓柱體？ – Eric

是的，我意識到這一點，使用逼近對於這個應用程序來說很好，因此我在代碼中顯示round（）：圖上的點近似地在一個圓上。我想你可以說這相當於在1像素高的圓柱體中尋找點數，是的。 – Soltius

一個簡單的方法是計算光盤平面的法向量。你可以使用你的球形座標。確保不是添加中心，將phi設置爲零，並且交換cos和sin theta，也將負號貼在罪行上。

可以稱之爲載體訴平面由V0給出* X0 + V1 * X1 + V2 * X2 == C可以將您的圓圈X點計算溫度。

接下來，您可以爲x0和x1製作2d網格並解析x2。這給你的高度x2作爲x0，x1網格的函數。對於這些點，您可以計算與光盤中心的距離，並丟棄距離太遠的點。這你確實會使用一個面具。

最後，取決於你想要如何精確地繪製，你可以圓的X2值網格單元，但例如用於表面圖，我不會那樣做。

爲了得到一個3D面膜爲你描述你是圓X2，然後從所有零空間開始設置使用空間的光盤像素[X0，X1，X2] = TRUE。這假定您已經如前所述屏蔽了x0，x1，x2。

來源

2017-02-17 11:54:49

感謝您的輸入，這使我走向了正確的方向。我沒有完全按照你的建議去做，但是我的代碼是基於計算法向量等的。更確切地說，我使用http://demonstrations.wolfram.com/ParametricEquationOfACircleIn3D/中的技術來獲取外部圓的參數化。然後，我剛從0到我的maxradius半徑處獲得一張光盤！ – Soltius

那麼這是一個數學問題，你應該問它在Mathematics Stack Exchange網站。

從我的角度來看，你應該先找到面光盤中，並且表面內做的面積計算，通過，例如，該方法在你所鏈接的問題中提到。

numpy或matplotlib這裏絕對不負責的投影，你怎麼做。

沒有明確指出哪些（或哪一種）表面他們在和方程並不能保證它是一個平面，面積並不意味着什麼。

來源

2017-02-17 11:37:00 Chazeon

用傾斜光盤遮掩3D numpy陣列

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