如何生成矢量的 3D 网格? (3D 网格中的每个位置都是一个向量)

How to generate a 3D grid of vectors ? (each position in the 3D grid is a vector)

我想生成一个维度为 (dim,N,N,N) 的四维数组。第一个分量 ndim =3,N 对应于网格长度。如何使用 python 优雅地生成这样一个数组?

这是我的 'ugly' 实现:

qvec=np.zeros([ndim,N,N,N])  

freq   = np.arange(-(N-1)/2.,+(N+1)/2.)
x, y, z = np.meshgrid(freq[range(N)], freq[range(N)], freq[range(N)],indexing='ij')

qvec[0,:,:,:]=x
qvec[1,:,:,:]=y
qvec[2,:,:,:]=z

我觉得你的实现很不错。但是,这里有一些改进以使其更漂亮:

qvec=np.empty([ndim,N,N,N])  

freq   = np.arange(-(N-1)/2.,+(N+1)/2.)
x, y, z = np.meshgrid(*[freq]*ndim, indexing='ij')

qvec[0,...]=x   # qvec[0] = x
qvec[1,...]=y   # qvec[1] = y
qvec[2,...]=z   # qvec[2] = z

改进是:

  • 使用 numpy.empty() 代替 numpy.zeros()
  • 摆脱 range(N) 索引,因为那样会得到相同的 freq 数组
  • 使用可迭代解包并利用 ndim
  • 对维度使用省略号表示法(这也不是必需的)

因此,在结合以上所有要点后,下面的代码就足够了:

qvec=np.empty([ndim,N,N,N])  
freq   = np.arange(-(N-1)/2.,+(N+1)/2.)
x, y, z = np.meshgrid(*[freq]*ndim, indexing='ij')    
qvec[0:ndim] = x, y, z

注意:我假设 N 相同,因为您使用了相同的变量名称。