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）

Question

我想生成一个尺寸为（dim，N，N，N）的四维数组。第一个分量ndim = 3且N对应于网格长度。如何使用python优雅地生成这样的数组？

这是我的“丑陋”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

Answer 1

您的实现对我来说足够好了。但是，这里有一些改进使其更漂亮：

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

改进之处是：

• 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
• 使用可迭代的拆包并利用ndim
• 使用省略号表示尺寸（也不需要）

因此，在结合了以上所有要点之后，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是相同的，因为您使用了相同的变量名。