150m网站空间,网站后台如何登录,dede网站暂时关闭,找网上公司做网站1、VTK入门程序 下面是一个完整的Vtk入门程序#xff0c;我们基于这个程序来对VTK的基本知识进行一个初步了解。 #include iostream#include vtkAutoInit.h
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL2);// VTK was built with vtkRenderingOpenGL2
VTK_MODULE_INI…1、VTK入门程序 下面是一个完整的Vtk入门程序我们基于这个程序来对VTK的基本知识进行一个初步了解。 #include iostream#include vtkAutoInit.h
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL2);// VTK was built with vtkRenderingOpenGL2
VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);#include vtkSmartPointer.h
#include vtkRenderWindow.h
#include vtkRenderer.h
#include vtkRenderWindowInteractor.h
#include vtkInteractorStyleTrackballCamera.h
#include vtkCylinderSource.h
#include vtkPolyDataMapper.h
#include vtkActor.h
#include vtkProperty.hint main()
{vtkSmartPointer vtkCylinderSource cylinder vtkSmartPointervtkCylinderSource::New();cylinder-SetHeight(3.0);cylinder-SetRadius(1.0);cylinder-SetResolution(10);vtkSmartPointervtkPolyDataMapper cylinderMapper vtkSmartPointervtkPolyDataMapper::New();cylinderMapper-SetInputConnection(cylinder-GetOutputPort());vtkSmartPointervtkActor cylinderActor vtkSmartPointervtkActor::New();cylinderActor-SetMapper(cylinderMapper);cylinderActor-GetProperty()-SetColor(1.0, 0.0, 0.0);vtkSmartPointervtkRenderer renderer vtkSmartPointervtkRenderer::New();renderer-AddActor(cylinderActor);renderer-SetBackground(0.4, 0.4, 1.0);vtkSmartPointervtkRenderWindow renWin vtkSmartPointervtkRenderWindow::New();renWin-AddRenderer(renderer);renWin-SetSize(640, 480);renWin-Render();renWin-SetWindowName(RenderCylinder);vtkSmartPointervtkRenderWindowInteractor iren vtkSmartPointervtkRenderWindowInteractor::New();iren-SetRenderWindow(renWin);vtkSmartPointervtkInteractorStyleTrackballCamera style vtkSmartPointervtkInteractorStyleTrackballCamera::New();iren-SetInteractorStyle(style);iren-Initialize();iren-Start();return EXIT_SUCCESS;
}2、交互快捷键及错误处理
2.1、运行错误处理
#include vtkAutoInit.h
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL2);// VTK was built with vtkRenderingOpenGL2
VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);上面这三行代码是为了解决VTK运行openGL报错而添加的现在的新的电脑大部分编译VTK默认采用的都是vtkRenderingOpenGL2因此加上这3行避免报如下错误
vtkInteractorStyleSwitc:37 WARN| vtkInteractorStyleSwitchBase (00000165F8951AD0):
Warning: Link to vtkInteractionStyle for default style selection.
Warning: In E:\VTK_9.0.1\src\Rendering\Core\vtkInteractorStyleSwitchBase.cxx, line 37
vtkInteractorStyleSwitchBase (00000165F8951AD0):
Warning: Link to vtkInteractionStyle for default style selection.
2.2、交互快捷键 在上图程序运行的窗口中可以使用鼠标与柱体进行交互比如用鼠标滚轮可以对柱体放大、缩小按下鼠标左键不放然后移动鼠标,可以转动柱体按下鼠标左键同时按下Shift 键移动鼠标可以移动整个柱体等。读者也可以尝试一下其他的功能比如按下〈Ctrl〉键 时再按鼠标左键鼠标停留在柱体上然后按下〈P〉键试着按一下〈E〉键呢关于交互的内容后续文章会进行介绍。
按键W --------------------- 网格显示模型按键S --------------------- 曲面显示模型按键P --------------------- 显示模型包围框按键F --------------------- 放大到选取点按键R --------------------- 重置相机视图按键A ---------------------- 切换演员模式按键C ---------------------- 切换相机模式按键T ---------------------- 切换轨迹球模式按键J ----------------------- 切换操纵杆模式3、代码分析 接下来详细解释一下示例里每行代码的含义以及所用到的VTK类。
3.1、vtkCylinderSource 该类派生自vtkPolyDataAlgorithm。顾名思义vtkCylinderSource 生成的数据类型就是vtkPolyData它主要是生成一个中心在渲染场景原点的柱体柱体的长轴沿着Y轴柱体的 高度、截面半径等都可以任意指定。 vtkCylinderSource::SetHeight():设置柱体的高。 vtkCylinderSource::SetRadius():设置柱体横截面的半径。 vtkCylinderSource::SetResolution():设置柱体横截面的等边多边形的边数。转动一下柱体然后数一数柱体横截面有多少条边应该就能明白这个参数所表示的意思。
3.2、vtkPolyDataMapper 该类用于渲染多边形儿何数据(vtkPolyData)派生自类vtkMapper将输入的数据转换 为几何图元(点、线、多边形)进行渲染。 vtkPolyDataMapper::SetInputConnection():VTK可视化管线的输入数据接口对应的可视化管线的输出数据接口为 GetOutputPortVTK5.0 之前的版本使用 SetInput()和 GetOutput()作为输入输出接口后续版本继续保留。
3.3、vtkActor 该类派生自vtkProp类渲染场景中数据的可视化表达通过vtkProp 的子类负责。比如该示例要渲染一个柱体柱体的数据类型是vtkPolyData数据要在场景中渲染时不是直接把数据加入渲染场景而是以vtkProp的形式存在于渲染场景中。三维空间中渲染对象最常用的vtkProp子类有vtkActor(表达场景中的儿何数据)和 vtkVolume(表达场景中的体数据)。 二维空间中的数据则是用vtkActor2D 表达vtkProp 子类负责确定渲染场景中对象的位置、大小和方向等信息Prop依赖于两个对象一个是Mapper(vtkMapper)对象负责存放数据和渲染信息另一个是属性(vtkProperty)对象负责控制颜色、不透明度等参数。另外vtkActor 中还可以设置纹理(vtkTexture)对象用于纹理贴图。 VTK定义了大量的 Prop 类如 vtkImageActor(负责图像显示)和 vtkPieChartActor(用于创建数组数据的饼图可视化表达形式)。其中有些 Prop内部直接包括了控制显示的参数和待渲染数据的索引因此并不需要额外的 Property 和 Mapper 对象例如vtkAxisActor。 vtkActor 的子类vtkFollower 可以自动更新方向信息使其始终面向一个特定的相机这样无论怎样旋转该对象都是可见的例如三维场景中的广告板或者文本。vtkActor的子类vtkLODActor 可以自动改变自身的几何表达形式来实现所需的交互帧率。 vtkAssembly建立了各个Actor 的层次结构以便在整个结构平移、旋转或缩放等变换时能够更合理地进行控制。 vtkActor::SetMapper():该方法用于设置生成几何图元的 Mapper即连接一个 Actor 到可视化管线的末端(Mapper是可视化管线的末端)。
3.4、vtkRenderWindow 将操作系统与VTK渲染引擎连接到一起。不同平台下的vtkRenderWindow 子类负责管理本地计算机系统中窗口创建和渲染过程。当使用VTK开发应用程序时只需要使用平台无关的 vtkRendererWindow 类运行时系统会自动替换为平台相关的 vtkRendererWindow 子类。 比如Windows下运行上述的VTK程序实际创建的vtkWin32OpenGLRenderWindow (vtkRenderWindow的子类)对象。vtkRenderWindow中包含了vtkRenderer集合、渲染参数如立体显示(Stereo)、反走样、运动模糊(Motion Blur)和焦点深度(Focal Depth)等。 vtkRenderWindow::AddRenderer():该方法用于加入 vtkRenderer 对象。 vtkRenderWindow::SetSize():该方法是从vtkRenderWindow的父类vtkWindow 继承过来的用于设置窗口的大小以像素为单位。
3.5、vtkRenderer 负责管理场景的渲染过程。组成场景的对象包括Prop照相机(vtkCamera)和光照 (vtkLight)都被整合到一个vtkRenderer 对象中。一个vtkRenderWindow 中可以有多个vtkRenderer对象而这些vtkRenderer 可以渲染在窗口不同的矩形区域中(即视口)或者覆盖整个窗口区域。 vtkRenderer::AddActor():该方法用于将 vtkProp 类型的对象添加到渲染场景中。 vtkRenderer::SetBackground):该方法是从 vtkRenderer 的父类 vtkViewport继承的用于设置渲染场景的背景颜色用R、G、B的格式设置三个分量的取值为0.0~1.0。(0.0,0.0,0.0)为黑色(1.0,1.0,1.0)为白色。
除了可以设置单一的背景颜色之外还可以设置渐变的背景颜色vtkViewport::SetBackground2)用于设置渐变的另外一种颜色但是要使背景颜色渐变生效或者关闭必须调用以下的方法。
vtkViewport::SetGradientBackground(bool):参数为 0 时关闭反之打开。
vtkViewport::GradientBackgroundOn():
该方法用于打开背景颜色渐变效果相当于调用方法SetGradientBackground(1)。
vtkViewport::GradientBackgroundOff():
该方法用于关闭背景颜色渐变效果。相当于调用方法SetGradientBackground(0)。3.6、 vtkRenderWindowInteractor 提供平台独立的响应鼠标、键盘和时钟事件的交互机制通过VTK的观察者/命令模式将监听到的特定平台的鼠标、键盘和时钟事件交由vtkInteractorObserver 或其子类如 vtkInteractorStyle 进行处理。vtkInteractorStyle 等监听这些消息并进行处理以完成旋转、拉伸和缩放等运动控制。 vtkRenderWindowInteractor 会自动建立一个默认的3D场景交互器样式(Interactor Style): vtkInteractorStyleSwitch当然也可以选择其他交互器样式或者创建自己的交互器样式如本例中使用的 vtkInteractorStyleTrackballCamera。 vtkRenderWindowInteractor::SetRenderWindow():该方法用于设置渲染窗口消息是通过渲染窗口捕获到的所以必须给交互器对象设置渲染窗口。 vtkRenderWindowInteractor::SetInteractorStyle():该方法用于定义交互器样式默认的交互器样式为 vtkInteractorStyleSwitch。 vtkRenderWindowInteractor::Initialize():该方法表示为处理窗口事件做准备交互器工作之前必须先调用这个方法进行初始化。 vtkRenderWindowInteractor::Start。该方法表示开始进入事件响应循环交互器处于等待状态等待用户交互事件的发生。进入事件响应循环之前必须先调用Initialize方法。
3.7、 vtkInteractorStyleTrackballCamera vtkInteractorStyleTrackballCamera是交互器样式的一种。该样式下用户通过控制相机对物体作旋转、放大、缩小等操作。打个比方在照相时如果要想物体拍起来显得大一些可以采取两种做法: 第一种做法是相机不动让要拍的物体靠近相机第二种做法是物体不动让相机靠近物体。第二种做法就是vtkInteractorStyleTrackballCamera 的风格其父类为 vtkInteractorStyle。 除了vtkInteractorStyleTrackballCamera 之外VTK还定义了其他多种交互器样式如vtkInteractorStyleImage主要用于显示二维图像时的交互。
4、总结 下面通过一个类比从宏观角度重新审视该示例它对理解示例的代码将会有所帮助。 可以将以上示例看作一个舞台剧演出。观看舞台剧时观众坐在台下展现在观众面前的是一个舞台舞台上有各式的灯光和各样的演员。演员出场时肯定是会先化妆观众有时还会与台上的演员有一定的互动。 整个剧院就好比VTK程序的渲染窗口(vtkRenderWindow)舞台就相当于渲染场景(vtkRenderer);而那些演员就是程序中的Actor台上演员与台下观众的互动可以看作与应用程序的交互(vtkRenderWindowInteractor); 演员与观众的互动方式有很多种现场的观众可以直接上台跟演员们握手拥抱电视机前的可以发短信计算机前的可以微博关注等这就好比程序中的交互器样式(vtkInteractorStyle)。 对于舞台上的演员观众都可以一一分辨出来不会弄混是因为他们穿着打扮、容貌都不一样这就相当于程序中vtkActor的不同属性(vtkProperty)。 台下观众的眼睛可以看作vtkCamera前排的观众因为离得近在观看台上演员时会觉得他们比较高大而后排的观众因为离得远所以那些演员看起来就会显得小些每位观众看到的东西在他/她的世界里都是唯一的所以渲染场景Renderer里的vtkCamera对象也是只有一个。 舞台上的灯光可以有多个所以渲染场景里的vtkLight也存在多个。
