如果你想让你的 FE 代码独立于 VTK API，编写一个 VTK 可以读取的文件是最直接的方法。文件格式记录在这里：

http://www.vtk.org/wp-content/uploads/2015/04/file-formats.pdf

传统格式更简单，但 XML 格式提供了对 VTK 一些较新功能的访问。从这些格式的文件中创建 VTK 对象很简单。

编写文件还允许您使用使用 VTK API 构建的可视化应用程序，而不是编写自己的，例如 ParaView：

http://www.paraview.org/

如上所述，VTK 传统格式简单明了，您应该能够编写子程序来创建输出文件。

但是，在您的情况下，您正在处理数十亿个节点，从而产生一个巨大的（或多个）文件。对于这样的数据量，您必须使用压缩的二进制格式。我假设您在集群上并行运行您的代码。XML 格式提供了有趣的并行特性，例如从不同进程读取多个输出，并且专门设计用于从大规模并行计算中读取数据。

我不知道 VTK 是否会满足您的需求。您可以查看 HDF5 库https://www.hdfgroup.org/HDF5/，它可以与 MPI 一起使用以执行高效的 I/O 操作。它提供 C 和 Fortran 接口。NETCDF 或 CGNS 库也是不错的选择。根据您的数据，您可以选择使用现有格式或开发自己的驱动程序。

最后，关于可视化软件，你应该看看上面提到的 Paraview，也可以访问https://wci.llnl.gov/simulation/computer-codes/visit/，它们都支持通过并行管道和远程集群访问的海量数据可视化。Paraview 是用 VTK 构建的，因此它应该提供读取 VTK 文件的优化。访问使用过滤器和幽灵节点来加速仅显示所需单元格的可视化。两者都有很好的文档，我建议您阅读。