Python：如何并行调用VTK函数？

我正在尝试加快python脚本的速度，它使用

vtk

方法（和

vtkobjects

）来处理几何测量。由于我的一些方法包括在非常相似的网格上循环并计算每个网格的封闭点，因此我只想将这些for循环并行化：

averaged_contained_points = []

for intersection_actor in intersection_actors:
    contained_points = vtk_mesh.points_inside_mesh(point_data=point_data, mesh=intersection_actor.GetMapper().GetInput())
    mean_pos = np.mean(contained_points, axis=0)
    averaged_contained_points.append(mean_pos)

在这种情况下，函数

vtk\u mesh.points\u In\u mesh

调用

vtk.vtkSelectEnclosedPoints（）

，并将

vtkActor

和

vtkPolyData

作为输入

主要问题是：如何将其转换为并行运行

我最初的尝试是

导入多处理

，但后来我切换到

导入pathos.multiprocessing

，这似乎有一些优点，但它们的工作原理相当相似

问题是下面的代码不起作用

它会导致以下类型的错误：

pickle.PicklingError:无法pickle'vtkobject'对象：（vtkPolyData）0x111ed5bf0

我做了一些研究，发现vtkobjects可能无法腌制：

然而，由于我找不到一个与可用答案并行运行python vtk代码的解决方案，如果您有任何建议，请告诉我

[编辑]

我没有尝试实现线程，主要是因为我在这个线程中阅读了答案的注释：

在CPython上使用多线程不会提供更好的性能 由于全局解释器锁（GIL），用于纯Python代码

• 线程似乎没有使用pickle：

与线程不同，将参数传递给多处理进程 必须能够使用pickle序列化参数

• 如果您希望使用多处理或pickle，则应该使用可拾取对象作为函数的输入，例如，请参阅tvtk（）或使用字符串作为vtkreader/writer的输入

例如：

def functionWithPickableInput(inputstring0):
        r0 = vtk.vtkPolyDataReader()
        r0.ReadFromInputStringOn()
        r0.SetInputString(inputstring0 )
        r0.Update()
        polydata0 = r0.GetOutput()
        return functionWithVtkInput(polydata0)
    #compute the strings to use as input (they are the content of the correspondent vtk file)



vtkstrings = []


w = vtk.vtkPolyDataWriter()
w.WriteToOutputStringOn()
for mesh in meshes:
       w.SetInputData(mesh)
       w.Update()
       w.WriteToOutputStringOn() 
       vtkstrings.append(w.GetOutputString())

在这里，我选择在内存中写入所有内容（请参见，）中的方法。 当然，您必须在并行循环之外调用writer，因此您必须判断writer的开销相对于要并行化的函数是否合理。您还可以从文件中读取数据， 如果你有内存问题

• 如果您熟悉MPI，请查看mpi4py

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是否尝试过线程@Stiffo谢谢，我想有人会建议这样做，但我预计在线程方面会遇到同样的问题，而且实现起来有点复杂。所以我还没有尝试过。实际上，考虑到最后一个链接，你可以使用从numpy ndarray派生的vtkarray类，这也将使对象可用于多处理，并且可能pickle将写入文件，如果不值得写入字符串，让pickle读取并写入文件，只需使用polydata编写器。稍后，我将使用vtk dataset_adapter和多处理（pickle）更新我的答案。基于此答案，我创建了一个示例，使用多处理和队列在子进程中生成vtk形状，然后将其添加到绘图中。您可以使用每个作业生成多少球体以及一次启动多少作业。球体的颜色取决于工作人员创建它的位置。如果人们想使用vtkPolyDataWriter之外的其他序列化形式，这可能会提供一个很好的演示/基准测试平台。

def functionWithPickableInput(inputstring0):
        r0 = vtk.vtkPolyDataReader()
        r0.ReadFromInputStringOn()
        r0.SetInputString(inputstring0 )
        r0.Update()
        polydata0 = r0.GetOutput()
        return functionWithVtkInput(polydata0)
    #compute the strings to use as input (they are the content of the correspondent vtk file)



vtkstrings = []


w = vtk.vtkPolyDataWriter()
w.WriteToOutputStringOn()
for mesh in meshes:
       w.SetInputData(mesh)
       w.Update()
       w.WriteToOutputStringOn() 
       vtkstrings.append(w.GetOutputString())