Python科学计算三维可视化

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，课程主要内容包括：

（1）科学计算三维表达和可视化的基本概念；

（2）科学计算三维表达和可视化的使用方法；

（3）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”的理念，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！

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。

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

第二周课程导学

第三单元TVTK库可视化实例

第四单元TVTK库实战

单元测验

【第三周】三维可视之高级进阶

第三周课程导学

第五单元Mayavi入门

第六单元Mlab基础

单元测验

【第四周】三维可视之高级实战

第四周课程导学

第七单元Mayavi可视化实例

第八单元Mayavi实战

单元测验

【第五周】三维可视之交互界面

第五周课程导学

第九单元Traits基础

第十单元TraitsUI入门

单元测验

【第六周】三维可视之交互实战

第六周课程导学

第十一单元TraitsUI与Mayavi实例

第十二单元TraitsUI实战

单元测验

【第七周】*三维可视之运算（选修）

第七周课程导学

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

参考资料

《Python 程序设计基础 （第 2 版）》