这是一种只支持串行读写 (serial IO) 的简单格式。相应的文件以 .vtk 为默认扩展名，分为五个基本段落，其中后两段可选：

一些约定：

data_type 表示数据类型，常用的有 int, long, float, double 等。
关键词不区分大小写，习惯上全部大写。
数组下标从 0 开始。
DataSet Structure 必须出现在 DataSet Attributes 之前，并且二者拥有相同的结点个数及单元个数。

Version and Identifier

本段只占一行，其中 2.0 为 VTK 文件格式的版本号，而不是 VTK 程序库的版本号：

# vtk DataFile Version 2.0

本段为概述文件内容的字符串（给人看的辅助信息，不影响数据读写），以 \n 结尾，最多可含 256 个字符。

File Format

本段表示数据的存储方式，可以是 ASCII 或 BINARY 之一。无论数据以 ASCII 还是 BINARY 形式存储，关键词总是以文本形式存储。

DataSet Structure

描述结点的坐标 (coordinates) 及连接关系 (connection) 。以 DATASET type 为第一行，后接具体数据，其中 type 可以是以下几种之一：

`type`	`vtkDataSet` 的派生类	含义
`STRUCTURED_POINTS`	`vtkImageData`	等距点阵
`RECTILINEAR_GRID`	`vtkRectlinearGrid`	非等距点阵
`STRUCTURED_GRID`	`vtkStructuredGrid`	结构网格
`UNSTRUCTURED_GRID`	`vtkUnstructuredGrid`	非结构网格
`POLYDATA`	`vtkPolyData`	多边形数据
`FIELD`	`vtkField`	场

对于隐含结点连接关系的类型（如 STRUCTURED_POINTS, RECTILINEAR_GRID 等），约定 X 方向的结点编号增长得最快、Y 方向次之、Z 方向最慢。

`STRUCTURED_POINTS`

该类型对数据规整度 (regularity) 的要求最高，定义一个对象所需的信息最少，只有原点坐标和每个方向的结点总数与结点间距需要显式给出：

DATASET STRUCTURED_POINTS
DIMENSIONS n_x n_y n_z
ORIGIN x_0 y_0 z_0
SPACING s_x s_y s_z

`RECTILINEAR_GRID`

该类型放松了 STRUCTURED_POINTS 对结点等距的要求，允许每个方向的结点间距独立变化，因此需要显式给出三个独立递增的坐标序列：

DATASET RECTILINEAR_GRID
DIMENSIONS n_x n_y n_z
X_COORDINATES n_x data_type
x[0] x[1] ... x[n_x - 1]
Y_COORDINATES n_y data_type
y[0] y[1] ... y[n_y - 1]
Z_COORDINATES n_z data_type
z[0] z[1] ... z[n_z - 1]

`STRUCTURED_GRID`

该类型放松了 RECTILINEAR_GRID 对结点沿直线分布的要求，但仍需保持结构化的 (structured) 连接关系，因此需要显式给出所有结点坐标：

DATASET STRUCTURED_GRID
DIMENSIONS n_x n_y n_z
POINTS n_points data_type
x[0] y[0] z[0]
x[1] y[1] z[1]
...
x[n_points - 1] y[n_points - 1] z[n_points - 1]

其中 n_points 必须满足 n_points == n_x * n_y * n_z。 ⚠️ VTK 中的一个结构网格相当于 ICEM 所生成的结构网格中的一个区块 (block) 。

`UNSTRUCTURED_GRID`

该类型放松了 STRUCTURED_GRID 对结点连接关系的要求，允许结点以非结构化的 (unstructured) 方式连接，因此除了需要显式给出结点坐标：

DATASET UNSTRUCTURED_GRID
POINTS n_points data_type
x[0] y[0] z[0]
x[1] y[1] z[1]
...
x[n_points - 1] y[n_points - 1] z[n_points - 1]

还需要显式给出各单元的结点列表及单元类型：

CELLS n_cells n_ints
n_points[0], i, j, k, ... 
n_points[1], i, j, k, ... 
...
n_points[n_cells - 1], i, j, k, ...
CELL_TYPES n_cells
type[0]
type[1]
...
type[n_cells - 1]

其中

CELLS 后的参数依次为
- n_cells 表示单元总数。
- n_ints 表示存储结点连接关系所需的整数个数。
- n_points[i] 表示第 i 个单元的结点个数。
- i, j, k, ... 表示结点编号。
CELL_TYPES 后的参数依次为
- n_cells 表示单元总数，必须与 CELLS 的 n_cells 一致。
- type[i] 表示第 i 个单元的类型，详见 vtkCellType.h 中的定义。

线性单元

常用高阶单元

任意高阶单元

`POLYDATA`

该类型表示最一般的数据集，由初等几何对象 POINTS, VERTICES, LINES, POLYGONS, TRIANGLE_STRIPS 拼凑而成。

结点坐标由 POINTS 字段给出，格式与 STRUCTURED_GRID 的 POINTS 字段一致：

DATASET POLYDATA
POINTS n_points data_type
x[0] y[0] z[0]
x[1] y[1] z[1]
...
x[n_points - 1] y[n_points - 1] z[n_points - 1]

连接关系由 VERTICES, LINES, POLYGONS, TRIANGLE_STRIPS 等字段给出，格式与 UNSTRUCTURED_GRID 的 CELLS 字段类似：

LINES n_lines size
n_points[0] i[0] j[0] k[0], ...
n_points[1] i[1] j[1] k[1], ...
...
n_points[n_lines - 1] i[n_lines - 1] j[n_lines - 1] k[n_lines - 1] ...

`FIELD`

DataSet Attributes

描述结点或单元上的物理量，以 POINT_DATA 或 CELL_DATA 开始，后接一个表示 POINT 或 CELL 数量的整数（以下用 n 表示），之后各行给出具体信息。

VTK 支持以下几种 Attribute：

Attribute Name	中译名
`SCALARS`	标量
`COLOR_SCALARS`	颜色标量
`LOOKUP_TABLE`	查询表
`VECTORS`	向量
`NORMALS`	法向量
`TEXTURE_COORDINATES`	纹理坐标
`TENSORS`	张量
`FIELD`	场

每种 Attribute 都有一个字符串（以下用 data_name 表示）与之关联，用以区分各个物理量。如果格式要求里没有给出 data_type，那么数据类型取决于文件类型：

如果文件类型为 ASCII，则数据为 [0.0, 1.0] 内的 float 型。
如果文件类型为 BINARY，则数据为 [0, 255] 内的 unsigned char 型。

`SCALARS`

SCALARS 字段包含一个可选的 LOOKUP_TABLE 字段：

SCALARS data_name data_type n_components
LOOKUP_TABLE table_name
s[0]
s[1]
...
s[n - 1]

其中 n_components 是可选参数，可以是 {1, 2, 3, 4} 中的任何一个，默认为 1。

`COLOR_SCALARS`

COLOR_SCALARS data_name m
c[0][0] c[0][1] ... c[0][m - 1]
...
c[n - 1][0] c[n - 1][1] ... c[n - 1][m - 1]

其中 m 表示分量个数，因此 COLOR_SCALARS 可以看作是 VECTORS 即 m == 3 的推广。

`LOOKUP_TABLE`

每一行的四个数分别代表 Red, Green, Blue, Alpha (opacity):

LOOKUP_TABLE table_name n
r[0] g[0] b[0] a[0]
r[1] g[1] b[1] a[1]
...
r[n] g[n] b[n] a[n]

`VECTORS`

VECTORS data_name data_type
u[0] v[0] w[0]
u[1] v[1] w[1]
...
u[n - 1] v[n - 1] w[n - 1]

`NORMALS`

通常用来表示面单元的法线方向，格式与 VECTORS 类似，但要求各向量都是单位向量。

`TEXTURE_COORDINATES`

`TENSORS`

目前只支持 3 * 3 实对称张量：

TENSORS data_name data_type
t00[0] t01[0] t02[0]
t10[0] t11[0] t12[0]
t20[0] t21[0] t22[0]
...
t00[n - 1] t01[n - 1] t02[n - 1]
t10[n - 1] t11[n - 1] t12[n - 1]
t20[n - 1] t21[n - 1] t22[n - 1]

传统 VTK 格式 miniWiki

Version and Identifier

Header

File Format

DataSet Structure

`STRUCTURED_POINTS`

`RECTILINEAR_GRID`

`STRUCTURED_GRID`

`UNSTRUCTURED_GRID`

线性单元

常用高阶单元

任意高阶单元

`POLYDATA`

`FIELD`

DataSet Attributes

`SCALARS`

`COLOR_SCALARS`

`LOOKUP_TABLE`

`VECTORS`

`NORMALS`

`TEXTURE_COORDINATES`

`TENSORS`

`FIELD`