北京理工大学

Python科学计算三维可视化

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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

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!

2017年度全新上线的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

http://www.icourse163.org/course/BIT-1001870002

>>Python 机器学习应用

http://www.icourse163.org/course/BIT-1001872001

>>Python 科学计算三维可视化

http://www.icourse163.org/course/BIT-1001871001

>>Python 游戏开发入门

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>>Python 云端系统开发入门

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证书要求

  本课程采取百分制,测验、作业、讨论为主要考查手段60-79分可获得合格证书,80分以上可获得优秀证书。

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。

  本课程需要学习者掌握第三方库Numpy的基本使用,建议先修嵩天老师的“”Python数据分析与展示”专题课程。


授课大纲

根据第三方库内容特点,课程共分12个模块,其中9个必修模块和3个选修模块:

       模块1:科学计算可视化及TVTK入门

       模块2TVTK管线模型、数据加载

       模块3(实战):TVTK库可视化实例

       模块4Mayavi库介绍和入门基础       

       模块5:使用mlab绘制三维标量场和矢量场效果

       模块6(实战)Mayavi可视化实例

       模块7Traits基础

       模块8TraitUI库的基本使用和交互式三维可视化应用开发

       模块9(实战)TraitUI与Mayavi结合实例

       模块10(选修)SciPy库的介绍和拟合与统计运算

       模块11(选修)SciPy库的线性代数、积分和插值等运算

       模块12(实战)SciPy实例





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...