datoviz

Datoviz：高性能GPU科学数据可视化C/C ++库

[安装] [用法] [用户指南] [示例] [API参考]

⚡️Datoviz是一种跨平台，开源，高性能的GPU科学数据可视化库，用C/C ++在Khronos vulkan Graphics API和GLFW窗口库上写成的C/C ++。它在Python中提供了原始的CTYPES绑定吗？ 。从长远来看，Datoviz将主要用作Vispy 2.0后端。

它专为速度，视觉质量和可扩展性的数据集而设计，包括数百万个点，可通过Dear Imgui支持2D/3D交互式渲染和最小GUI。

配x警告：尽管Datoviz已经经历了数年的制作，但它仍处于早期阶段，并且将从社区的反馈增加中受益匪浅，尤其是关于软件包和硬件兼容性。 API仍在不断发展，因此预计目前定期（尽管希望很少）破坏变化。当前版本为v0.2 。以前的v0.1版本现在已弃用。

？路线图。在中期：增加操作系统和硬件兼容性，提供更多的视觉效果，交互性模式和GUI控件。从长远来看：挑选，自定义视觉和着色器，非线性变换，WebGPU/WebAssembly兼容性，与Ipython，Jupyter和QT集成。

v0.1版本的屏幕截图

学分：鼠标脑量：艾伦SDK。法国：自然地球。分子：pDB中链球菌Cas9的晶体结构（感谢Eric转换为OBJ网格）。地球：Pixabay。栅格图：ibl。 3D人脑：Anneke Alkemade等。 2020年，感谢Pierre-Louis Bazin和Julia Huntenburg。

特征

• 高质量的抗脉络化2D视觉效果：标记，线，路径，字形
• 3D视觉效果：网眼，卷，音量切片
• ？包括150个菌落（来自Matplotlib，Colorcet，Matlab）
• ？？高级互动：2D的pan＆Zoom，3D的Arcball（更多稍后）
• ？相机的手动控制：自定义互动
• ？图子图（又称“面板”）
• 最小的GUI使用亲爱的Imgui

视觉列表

正在进行中

这些功能目前已计划用于v0.3 ：

• ➕轴：壁虱，网格，标签
• ？配色栏
• ？更多的互动模式
• 更多文档

未来的工作

这些功能目前计划在v0.4及以后进行：

• ？更多视觉效果：箭头，多边形，平面直线图（PSLG），直方图，区域，图形
• 采摘
• ？非线性变换
• 动态着色器
• WebGPU/WebAssembly兼容性
• ？计算着色器
• ？ ipython，jupyter，QT集成

安装说明

要求：

• 支持的OS（Linux，MacOS 12+，Windows 10+）
• 具有VULKAN的图形芯片组（集成或专用图形过程单元）
• Python和Numpy

注意：您不再需要安装Vulkan SDK或手动构建库。用于Linux，Windows和MacOS的预编译车轮已上传到PYPI。

pip install datoviz

用法

Python中的简单散点图示例（具有随机位置，颜色和大小的点），该示例紧随C API。

 import numpy as np
import datoviz as dvz

app = dvz . app ( 0 )
batch = dvz . app_batch ( app )
scene = dvz . scene ( batch )

figure = dvz . figure ( scene , 800 , 600 , 0 )
panel = dvz . panel_default ( figure )
dvz . panel_panzoom ( panel )
visual = dvz . point ( batch , 0 )

n = 100_000
dvz . point_alloc ( visual , n )

pos = np . random . normal ( size = ( n , 3 ), scale = .25 ). astype ( np . float32 )
dvz . point_position ( visual , 0 , n , pos , 0 )

color = np . random . uniform ( size = ( n , 4 ), low = 50 , high = 240 ). astype ( np . uint8 )
dvz . point_color ( visual , 0 , n , color , 0 )

size = np . random . uniform ( size = ( n ,), low = 10 , high = 30 ). astype ( np . float32 )
dvz . point_size ( visual , 0 , n , size , 0 )

dvz . panel_visual ( panel , visual , 0 )
dvz . scene_run ( scene , app , 0 )
dvz . scene_destroy ( scene )
dvz . app_destroy ( app )

查看示例文档以获取更多用法示例。

文档

• 用户指南
• ？例子
• API参考
• 建筑概述
• 建立说明
• 贡献者的指示
• 维护者说明

？历史和当前状态

2012年，各种GPU科学可视化库的开发人员（Galry，Glumpy，Pyqtgraph，Visvis）合作创建了Vispy ，这是Python的基于OpenGL的科学可视化库。

2015年，Khronos宣布了OpenGL的继任者Vulkan引发了未来基于Vulkan的可视化库的想法。

2019年，最初的Vispy开发人员之一Cyrille Rossant开始尝试Vulkan。

在2021年，释放了Datoviz V0.1的第一个实验版本。最初的版本为进一步发展奠定了基础。

在接下来的三年中，该技术成熟，由2021年Vispy授予Vispy的Chan Zuckerberg倡议（CZI）赠款的帮助。

2024年，Datoviz V0.2发布。此版本从地面重新设计以增强模块化和稳定性，以确保它可以跟上GPU硬件和图形渲染API的持续进步。它具有模块化体系结构，将允许Datoviz技术移植到非Vulkan环境中，例如启用WebGPU的Web浏览器（这要归功于第二个CZI赠款）。

Datoviz与Vispy密切相关，因为它是由一位Vispy联合创始人开发的。 Cyrille Rossant和Nicolas Rougier发起的Vispy 2.0将通过公共中等级别的可视化层“图形服务器协议（GSP）”提供高级科学API，Matplotlib和其他渲染器。

长期的视觉是在多个平台，环境（桌面，Web，基于云的远程可视化）和编程语言（C/C ++，Python，Julia，Julia，Rust等）和编程语言（C/C ++）和编程语言（C/C ++）和编程语言（C/C ++）中，可在多个平台（桌面，Web，基于云的远程可视化）和编程语言（C/C ++）中均匀地提供基于GPU的2D/3D科学可视化。

？贡献

请参阅贡献笔记。

？执照

请参阅MIT许可证。

学分

Datoviz是由Cyrille Rossant在世界各地神经科学研究实验室联盟的国际脑实验室开发的。

它是由Chan Zuckerberg Initiative的科学计划基本开源软件特别资助的。