Python 3.x 在三维体积内创建三维圆柱体

我有3d卷。其形状为（399 x 512 x 512）。它的体素间距为0.484704 x 0.484704 x 0.4847

现在，我想在这个体积内定义一个圆柱体，长度为5mm，直径为1mm，内部强度为1，外部强度为0

我在互联网上看到了一个定义圆柱体的代码：

from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D  
def data_for_cylinder_along_z(center_x,center_y,radius,height_z):
    z = np.linspace(0, height_z, 50)
    theta = np.linspace(0, 2*np.pi, 50)
    theta_grid, z_grid=np.meshgrid(theta, z)
    x_grid = radius*np.cos(theta_grid) + center_x
    y_grid = radius*np.sin(theta_grid) + center_y
    return x_grid,y_grid,z_grid

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')

Xc,Yc,Zc = data_for_cylinder_along_z(0.2,0.2,0.05,0.1)
ax.plot_surface(Xc, Yc, Zc, alpha=0.5)

plt.show()

但是，我不知道如何定义3d体积内的圆柱体，以保持所有条件（长度5mm，直径1mm，内部强度1，外部强度0）为真。我还想自动定义圆柱体的中心。这样我就可以在3d体积内的任何位置定义圆柱体，保持其他条件为真。有人能举个例子吗？

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提前多谢。

解决此问题的一个简单方法是单独执行每个检查，然后只保留满足所有约束的体素

如果使用体素的所有中心构建栅格：p（399 x 512 x 512 x 3），则（i，j，k）处的每个体素将与其实际位置（x，y，z）相关联

这有点棘手，但应该是这样的：

np.stack(np.meshgrid(np.arange(0, shape[0]),
                     np.arange(0, shape[1]),
                     np.arange(0, shape[2]), indexing='ij'), axis=3)

如果减去圆柱体的中心（center_x，center_y，center_z），则留下每个（i，j，k）体素的相对位置p_rel（399 x 512 x 512 x 3）

当你有了这些，你可以一个接一个地应用你的每个测试。对于半径和高度为_Z的Z向圆柱体，其形状如下：

# constrain the Z-axis
not_too_high = P_rel[:,:,:,2]<= (0.5*height_z)
not_too_low = P_rel[:,:,:,2]>= (-0.5*height_z)

# constrain the radial direction
not_too_far = np.linalg.norm(P_rel[:,:,:,:2],axis=3)<=radius

voxels_in_cyl = not_too_high & not_too_low & not_too_far

#约束Z轴
不太高=相对高度[：，：，：，2]=（-0.5*高度）
#约束径向
not_too_far=np.linalg.norm（P_rel[：，：，：，：2]，axis=3）我实际上是用这个想法工作的，而不是代码片段。但它可以工作：）嗨，测试过的实际代码片段。当打印体素时，我得到布尔值！在给定圆心、高度和半径的情况下，是否可以给出一个完整的示例来定义圆柱体？非常有帮助。圆柱体内部的体素为1，外部的体素为0-这听起来像是一个“完整”的定义！您可以将其用作遮罩，以获取内部体素的坐标（
P\u rel[voxels\u in\u cyl]
），或将其转换为用例所需的任何形式