如何计算结构相同的两个不同VTK文件中存储的两个字段之间的数值差？

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假设我有两个VTK文件，它们都是结构化网格格式。结构化网格是相同的（它们具有相同的点列表，并且顺序相同），并且在每个VTK文件中都有一个字段称为“ Phi”。我想再次创建具有相同结构化网格的第三个VTK文件，并绘制一个字段，该字段是第一个VTK文件中的Phi和第二个VTK文件中的Phi之间的差异。

我知道如何手动执行此操作；我可以解析两个VTK文件中的原始文本，将数据复制到数组中，从另一个数组中减去一个数组，然后将正确格式的数据转储到新文件中。有没有更好的方法来计算此差异并将其导出到VTK？使用Python或像VisIt或Paraview这样的可视化软件中的解决方案比使用像C ++这样的编译语言更可取。

计算该差异的目的是比较用于计算PDE解的不同数值方法。由于我使用相同的软件来生成解决方案，因此我可以保证，除字段Phi外，所有数据在我生成的每个文件中都是相同的。

visualization vtk

— 杰夫·奥克斯伯里
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我发布这个问题是因为我花了大约一天半的时间才弄清楚答案。如果我昨天没找到它，我还是会在这里问这个问题。我有兴趣查看是否还有其他快速方法可以完成同一任务。

— Geoff Oxberry 2013年

当您说“解析原始文本”时，您的意思是直接进入文件还是使用python解析器？

— SAAD 2014年

当时，我的意思是手工编写一个Python解析器。

— Geoff Oxberry 2014年

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我可以从具有相同结构化网格的不同VTK文件中减去两个字段的最简单方法是在Paraview中使用可编程过滤器，该过滤器使您可以使用Python脚本操作数据。

在可编程过滤器对话框中，您可以将两个数组相减并使用以下代码写入输出：

   phi_0 = inputs[0].CellData['Phi']
   phi_1 = inputs[1].CellData['Phi']
   output.CellData.append(phi_1 - phi_0, 'difference')

在这种情况下，字段Phi恰好是单元数据。如果您的字段是点数据，请用替换CellData脚本中的所有位置PointData。有关更多详细信息，请参见http://public.kitware.com/pipermail/paraview/2010-April/016667.html。

— 杰夫·奥克斯伯里
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永远不要忘记要拥有两个输入（inputs [0]和inputs [1]），在选择可编程滤波器之前，必须突出显示这两个数据集（将其称为参考链接）。

— toliveira

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在ParaView中，可以使用“附加属性”过滤器。它要求在数据集中具有相同数量的点以正确地附加点数据，并且在数据集中具有相同数量的单元格以正确地附加单元格数据。但是，使用相同名称的数组（例如，在您的示例中为Phi）会出现问题。您可以使用“计算器”过滤器轻松复制该数组，尽管在使用“附加属性”过滤器之前。然后，您可以使用另一个计算器过滤器进行减法。不过，这可能不如使用ParaView的Python可编程过滤器有效。除此之外，您可以使用vtkpython可执行文件手动执行此操作，因为您可以直接访问网格及其属性。

— 安迪鲍尔
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我没有一个特别好的方法，但是我将一个VTK文件中的“ phi”字段复制到另一个文件中，并命名为“ phiprime”或其他名称。在Paraview和Visit中，您可以选择通过使用其他字段的值的公式来定义新字段。然后，您可以在字段编辑器中将字段“ error”定义为“ error = phi-phiprime”，并将该字段“ error”绘制为曲面，轮廓图或您感兴趣的任何东西。

将数据块从一个文件复制到另一个文件的步骤显然很麻烦，但这是我能想到的最好的选择。

— 沃尔夫冈·邦格斯
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我意识到这有点老了，但是我也许对VisIt解决方案感兴趣：

您可以在VisIt中使用称为基于连接的交叉网格字段表达式的方法来执行此操作。这很麻烦，但是基本上是在数据库（在您的情况下是VTK文件）之间映射字段的机制。

当文件之间的拓扑相同时（例如您的情况），将使用“基于连接性”（conn_cmfe）。

还有一个“基于位置”（pos_cmfe），用于在具有不同拓扑的网格之间进行采样。

对于您的情况，打开第一个文件并使用“表达式”窗口定义一个表达式（MyPhi_Diff）：

Phi - conn_cmfe(<file2.vtk:Phi>, mesh)

然后，您可以使用伪彩色图来绘制“ MyPhi_Diff”。

您还可以使用向导来帮助定义表达式

（选项菜单->“数据级别比较”）

— 赛勒斯
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