Python科学计算三维可视化
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spContent=Visualization is the sight of Data! 对于很多科学和工程问题,三维可交互的表达将是分析和深入理解问题的重要步骤,也是数据最好的可视化方式。科学计算揭示真理,一起来让真理更加立体吧! ——“弹指之间·享受创新”,通过8周学习,你将掌握使用Python语言通过三维效果表达科学和工程数据的能力。
—— 课程团队
课程概述



Visualization is the sight of Data。对于很多科学和工程问题,三维可交互的表达将是分析和深入理解问题的重要步骤,也是数据最好的可视化方式,科学计算揭示真理,一起来让真理更加立体吧!

本课程面向科学和工程背景的编程学习者,讲解利用Python语言对科学计算数据进行表达和三维可视化展示的技术和方法,帮助学习者掌握利用三维效果表达科学和工程数据的能力。

本课程介绍Python计算生态中最优秀的科学计算分析和三维可视化技术,三维可视化在理学、工程、医学等学科领域应用极其广泛,包括必修内容和选修内容两部分。

必修内容包括:

(1)Python第三方库TVTK,讲解科学计算三维表达和可视化的基本概念;

(2)Python第三方库Mayavi,讲解科学计算三维表达和可视化的使用方法;

(3)Python第三方库TraitUI,讲解交互式科学计算三维效果应用的开发方法。

选修内容介绍:

Python第三方库SciPy,初步介绍最强大的科学计算工具箱

可视化案例展示:

渲染管线理解:

三维数据展示:

该课程希望传递理解和运用计算生态,培养集成创新思维理念,重点培养学习者运用当代最优秀第三方专业资源,快速分析和解决问题的能力。

人生苦短,不要刀耕火种,嵩老师教你直面问题和需求,用最好的工具解决它!

Python语言系列专题课,带给你不一样的学习体验!

>>Python 网络爬虫与信息提取

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>>Python 数据分析与展示

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>>Python 机器学习应用

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>>Python 科学计算三维可视化

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课程大纲

【第〇周】三维可视化之前奏

“三维可视化”课程内容导学

【第一周】三维可视之基础运用

第一周课程导学

第一单元TVTK入门

第二单元TVTK管线与数据加载

TVTK库安装

单元测验

【第二周】三维可视之基础实战

第三单元TVTK库可视化实例

第四单元TVTK库实战练习

单元测验

【第三周】三维可视之高级进阶

单元测验

第五单元Mayavi入门

第六单元Mlab基础

【第四周】三维可视之进阶实战

单元测验

第七单元Mayavi可视化实例

第八单元Mayavi库实战练习

【第五周】三维可视之交互界面

第九单元Traits基础

第十单元TraitsUI入门

单元测验

【第六周】三维可视之界面实战

第十一单元TraitsUI与Mayavi实例

第十二单元界面实战练习

【第七周】*三维可视之运算(选修)

第十三单元SciPy基础一

第十四单元SciPy基础二

第十五单元SciPy可视化实例

【第八周】*三维可视之扩展(选修)

第十六单元 数据可视化模型

第十七单元 大数据可视化

第十八单元 数据可视化领域应用



预备知识

  本课程需要学习者具备Python语言编程的基本知识和初步技能,建议Python零基础学习者先修嵩天、黄天羽、礼欣老师主讲的Python语言程序设计”课程。具体地,学习者需要预先掌握Python的数字类型、字符串类型、分支、循环、函数、列表类型、字典类型、文件和第三方库使用等概念和编程方法。

  本课程涉及第三方库Numpy的初级应用,想深入学习该领域知识的同学可以选修嵩天老师的“Python数据分析与展示”专题课程。


证书要求

  本课程采取百分制,测验、考试、讨论为主要考查手段60-75分可获得合格证书,75分以上可获得优秀证书。

参考资料

Python集成开发环境(IDE)

[2] IDLE: Python解释器默认工具

[3] PyCharmhttp://www.jetbrains.com/pycharm/

参考教程

[1] Python零基础入门教程:《Python语言程序设计基础(2)》,嵩天等著,高等教育出版社

[2] 本专题教程:无

参考网站

[1] Python Mayavi: http://docs.enthought.com/mayavi/mayavi/

[2] Python TVTK: http://code.enthought.com/projects/mayavi/ 

[3] Python TraitsUI: http://code.enthought.com/projects/traits_ui/

[4] Python SciPy: http://www.scipy.org/


常见问题

Q1除了Python,这个课程需要其他编程语言基础吗?

A1

不需要,但需要学习者掌握NumPy库的基本使用,建议先修嵩老师的“Python数据分析与展示专题课程,或者请学习专题内提供的自学资料。

 

Q2Python 2.xPython 3.x,这个课程采用哪个版本?

A2

Python 3.x已经足够成熟,这是Python语言的现在和未来,嵩老师所有Python课程都采用Python 3.x系列版本。

 

Q3在线开放课程看不到老师,有问题谁来解答?

A3

为了更好服务同学们,本课程教师和助教会每天在线答疑,尽快解决与课程相关的各类问题。

 

Q4课程里面除了视频有什么新的形式吗?

A4

大学老师都是一本正经的,但你见过大学老师闲扯吗?课间,老师想说说不一样的话...


Q5为什么不使用VTK8.1,而采用VTK7.1?

A5

因为Python的其他图形库版本更迭速度没有这么快,安装最新的版本容易导致其他库不兼容的问题。