LightningChart数据可视化工具使用篇53-SurfaceGridSeries3D曲线网格

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SurfaceGridSeries3D曲线网格系列

演示示例： Simple 3D surface grid; Surface grid, flat projections; Surface grid, value coloring; Surface grids, water and ground


SurfaceGridSeries3D 可以将数据可视化为一个3D面。在SurfaceGridSeries3D中, 节点在X维度上是等距的，在Z维度上也是如此。

图：采用默认样式的面网格系列。高度数据用正弦公式表示。图例框显示高度着色间隔。

图：面网格节点。SizeX = 5, SizeZ = 7.

节点距离自动计算如下：



设置面网格数据
• 用RangeMinX 和RangeMaxX 属性来设置X轴值域，根据指定的X轴对最小值和最大值排序。

• 用 RangeMinZ 和RangeMaxZ 属性来设置Z轴值域，根据指定的Z轴对最小值和最大值排序。

• 设置SizeX 和SizeZ 属性，将网格的尺寸大小设置为以列和行表示。

• 为所有节点设置 Y值：

采用数据数组索引的方法

[C#] 纯文本查看 复制代码

for （int nodeIndexX = 0; nodeIndexX < columnCount; nodeIndexX ++）
{
            for （int nodeIndexZ = 0; nodeIndexZ < rowCount; nodeIndexZ ++）
            {
                Y =//一些高度值
                gridSeries.Data[iNodeX, iNodeZ].Y = Y;
            }
}
gridSeries.InvalidateData（）; // 准备好新值后通知刷新

采用SetDataValue的另一种方法

[C#] 纯文本查看 复制代码

for （int nodeIndexX = 0; nodeIndexX < columnCount; nodeIndexX ++）
{
            for （int nodeIndexZ = 0; nodeIndexZ < rowCount; nodeIndexZ ++）
            {
                Y =//一些高度值
                gridSeries.SetDataValue（nodeIndexX, nodeIndexX,
                            0, // X值与网格无关
                            Y,
                            0,// Z值与网格无关
                            Color.Green）; //本例中没有使用源点颜色，所以这里用什么颜色都行
            }
}
gridSeries.InvalidateData（）; // 准备好新值后通知刷新

根据位图文件创建曲面
演示示例： Large surface



用SetHeightDataFromBitmap方法可根据位图图像来创建曲面。面可获得位图尺寸（若没有使用反锯齿或重新采样）。对于每个位图图像像素，对红色、绿色和蓝色值求和。和越大，该节点的高度数据值就越高。黑色与暗色的值较低，而明亮和白色的值较高。

图：源位图与计算所得的曲面高度数据。暗色值较低，而亮色值较高

填充样式
用Fill 属性来选择曲面的填充样式。可以使用以下选项：

• None: 使用此选项，不进行填充。这一选项对线框网眼很有用。

• FromSurfacePoints: 使用数据属性节点的颜色。

• Toned: 应用ToneColor

• PalettedByY: 根据调色板按Y值着色，参阅第Error! Reference source not found.章节

• PalettedByValue: 根据调色板按SurfacePoint's Value 字段着色，参阅第Error! Reference source not found.章节

• Bitmap: 将位图图像拉伸来覆盖整个曲面。在BitmapFill属性中对位图图像进行设置。属性具有子属性可用于进行垂直和水平镜像。

左图：FromSurfacePoints 填充；每个数据点的颜色。
右图： Toned 填充.

左图：PalettedByY
右图：Bitmap 填充.


图：PalettedByValue.

轮廓调色板

ContourPalette 属性可以为高度着色定义颜色阶。ContourPalette 可用于:

• Fill （参阅第 Error! Reference source not found.章节）
• Wireframe mesh （参阅第 Error! Reference source not found.章节）
• Contour lines （参阅第 Error! Reference source not found.章节）
为轮廓调色板可以定义无限数量的色阶。每一阶都有一个高度值以及一个对应的颜色。
调色板包括MinValue、Type 和Steps 属性。Type属性包括两个选择： Uniform 和Gradient。下图的轮廓调色板显示了如下信息：

图：曲面网格系列轮廓调色板样式（Type）设置为渐变（Gradient）。

• MinValue: 0
• Type: Gradient （渐变）
• Steps:
• [0]阶: MaxValue（最大值）: 25, Color（颜色）: Red红色
• [1] 阶: MaxValue（最大值）: 50, Color（颜色）: Blue蓝色
• [2] 阶: MaxValue（最大值）: 75, Color（颜色）: Lime绿黄色

• [3] 阶: MaxValue（最大值）: 100, Color（颜色）: White白色
使用第一阶的颜色给第一阶值下面的高度值着色。



线框网眼

用WireframeType 来选择线框样式。选项有：

• None: 无线框
• Wireframe: 一个纯色线框。可以用 WireframeLineType.Color 来设置颜色。
• WireframePalettedByY: 线框着色依据SurfacePoint的Y字段ContourPalette进行（参阅第 Error! Reference source not found.章节）
• WireframePalettedByY: 线框着色依据SurfacePoint的Value字段ContourPalette进行（参阅第 Error! Reference source not found.章节）
• WireframeSourcePointColored: 线框着色依据曲面节点的颜色进行
• Dots: 在节点位置绘制纯色点。
• DotsPalettedByY: 在节点位置绘制点，并根据SurfacePoints 的Y字段按照ContourPalette来着色。
• DotsPalettedByValue: 在节点位置绘制点，并根据SurfacePoints的Value字段按照ContourPalette来着色。
• DotsSourcePointColored: 在节点位置绘制点，依据曲面节点颜色来着色
线框线条样式（color、width、pattern）可通过WireframeLineStyle来编辑。

注意! 调色板彩色线框线和点可能与 WireframeLineStyle.Patternsettings 冲突，例如线框设置为 Dots 的 Dash 线条样式。 请在其中一个中使用实线。

左图：WireframeType = Wireframe.
右图：WireframeType = WireframePalettedByY.

左图：WireframeType = SourcePointColored.
右图：WireframeType = Dots.


左图：WireframeType = DotsPalettedByY.
右图：WireframeType = DotsSourcePointColored.

线框与填充同时使用的注意事项
当在3D模型中同样的位置绘制填充与线框时，可能会出现深度冲突（Z-Fighting）现象。这可以看成是线框线条中断。这是因为GPU不可能判断出哪个对象更靠近摄像头。

图： 采用填充的曲面网格线框。Z-fighting看上去像断损的线框线条。

为避免出现Z-fighting现象 ，可使用 WireframeOffset 或DrawWireframeThrough 属性。利用 WireframeOffset,可在3D模型空间中轻微移动线框。 DrawWireframeThrough 通过填充来绘制线框，无论该表面的部分是否对摄像头可见。

左图：WireframeOffset = (X=0; Y=0.1; Z=0).
右图：DrawWireframeThrough开启.

轮廓线
轮廓线可以快速表明高度数据，而不用采取调色板填充来填充曲面。轮廓线可以与填充线框结合使用。通过设置 ContourLineType 属性，可以用不同的样式来绘制轮廓线：

• None: 不显示轮廓线
• FastColorZones: 轮廓线可绘制为细的直立带。这可以进行非常强的渲染，很适合不断更新或动画表面。陡峭的高度变化以细线表示，平缓倾斜的高度差以粗线表示。所有线条都使用由ContourLineStyle.Color属性定义的同样颜色。带的高度可以用FastContourZoneRange属性来设置。
• FastPalettedZones: 和FastColorZones类似, 但是线条着色是依据ContourPalette 选项进行（参阅本章：轮廓调色板）。

• ColorLineByY 和ColorLineByValue: 轮廓线是由实际线制成的。渲染用时比FastColorZones久。 线条宽度可以用ContourLineStyle.Width属性来调节。轮廓线也能用WireframeOffset 属性进行移位，以消除填充时可能出现的Z-fighting现象。
• PalettedLineByY 和PalettedLineByValue: 与ColorLineByY 和ColorLineByValue类似，但是线条着色依据 ContourPalette 选项进行（参阅本章：轮廓调色板）。

左图：ContourLineType = FastColorZones.
右图：ContourLineType = FastPalettedZones.

左图：ContourLineType = ColorLine.
右图：ContourLineType = PalettedLine.


图： ContourLineType = PalettedLineByValue.

消退

演示示例： Spectrum 3D



SurfaceGridSeries3D、SurfaceMeshSeries3D 和WaterfallSeries3D 具有一种FadeAway 属性，可以将系列向图表的后部淡出。Fadeaway 是以百分比计算，有效范围从0 （默认值，无消退）到100 （完全消退）。值越高，具有高Z值的数据越透明。

滚动曲面数据

演示示例： Spectrogram

SurfaceGridSeries3D 和 SurfaceMeshSeries3D 具有 InsertRowBackAndScroll 和InsertColumnBackAndScroll 方法，可用于性能优化的定期数据添加。他们在曲面系列的数据表中插入一个新的数据行或列，同时丢掉最早的值，即除去第一个数据行。思考一下下面的3D 光谱显示（下图）。新的 FFT 值作为一个新行添加（靠近摄像头），并滚动旧数据与时间轴（Z 轴）。最早的曲面值必须丢弃掉。

图： 用曲面网格表示3D光谱。InsertRowBackAndScroll 方法用于性能优化的数据添加。Fadeaway 属性设为100 ，使表面平滑地向图表的后部消退。采用的是透视摄像头。

InsertRowBackAndScroll 和 InsertColumnBackAndScroll 将新数据作为双数组，但也需要为曲面系列和滚动轴设置新的最小值和最大值（Z 维度/轴用 InsertRowBackAndScroll ，X 维度/轴用 InsertColumnBackAndScroll）. 这种不断调整的系列和轴的范围，使滚动发挥作用。

图：采用表面网格的光谱图。采用的是 InsertColumnBackAndScroll 方法。在模型上方的正投摄像头给出了连续垂直的投影。 SuppressLighting开启后可移除不需要的光反射。设置Fadeaway = 0可让网格系列完全可见。

关于SurfaceGridSeries3D曲线网格系列章节就分享到这里了。

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