VTK 初识VTK

1.VTK是什么？

Visualization ToolKit
3D计算机图形学、图象处理及可视化工具包

 

VTK使用C++、面向对象技术开发；基于OpenGL，封装了OpenGL中的功能，屏蔽细节、便于交互、易于使用提供多种语言接口C＋＋ 、Java 、Tcl、 Python 等；可在Windows 98/NT, SGI, Linux,  Sun, HP等系统编译运行；最重要的一点是：开源（Open Source）。

典型应用一：体绘制

      

典型应用二：面绘制

   

典型应用三：矢量场的可视化

2.VTK的使用流程

VTK  流水线机制

Visualization Model：generation geometry

Graphics Model：rendering

一般可视化流程可以详细表述为：

绘图过程（ Graphics Model ）：目的是将图形原语在屏幕上显示。

下面举一个典型的例子来理解Actor：

 

用伪代码来表征这个过程为：

Main() {  2  create a window;  3  create a renderer; give the renderer  4  to the window;  5  create procedural geometry;  6  create a mapper; give the geometry  7  to the mapper;  8  create an actor; give the mapper to  9  the actor; 10  
 give the actor to the renderer; 12     window->render(); 13 }

即：Windows->Render->Actor->Mapper->Geometry

3.VTK的开发流程

4.一个比较震撼的实例

//得到图像文件
vtkDICOMImageReader *Reader  = vtkDICOMReader::New();  3 Reader ->SetDirectoryName("");  4 Reader ->Update();  5 //MC
vtkMarchingCubes *m_MC = vtkMarchingCubes::New();  7 m_MC ->SetInput(Reader->GetOutput());  8 m_MC ->SetValue(0, 200);  9 //获得皮肤几何数据的属性
vtkPolyDataMapper *Mapper= vtkPolyDataMapper::New(); 11 Mapper-SetInput(m_MC ->GetOutput()); 12 //显示
vtkActor *m_actor = vtkActor::New(); 14 m_actor->SetMapper(m_isoMapper); 15 //皮肤颜色
m_actor->GetProperty()->SetDiffuseColor(0, .49, .25); 17 //设置反射率
m_actor->GetProperty()->SetSpecular(0.3); 19 //设置反射光强
m_actor->GetProperty()->SetSpecularPower(20); 21 //不透明度
m_actor->GetProperty()->SetOpacity(1); 23 //绘制
vtkRenderer *m_renderer = vtkRenderer::New(); 25 m_renderer ->AddActor(m_actor); 26 m_renderer ->SetBackground(0.2,0.5,0.3); 27  
vtkWin32OpenGLRenderWindow *m_renWin = vtkWin32OpenGLRenderWindow::New(); 29 m_renWin-> AddRenderer(m_renderer); 30 m_renWin-> Render(); 31  
vtkRenderWindowInteractor *m_iren = vtkRenderWindowInteractor::New(); 33 m_iren->SetRenderWindow(m_renWin);

 

VTK主要工作流程符合流水线机制，永恒不变，但使用起来要灵活应用其中的一些类，不要单纯的拘泥于最基本的流水线，其实有些类充当一个角色，有些类可以连续承担多个角色。

5.VTK在图像处理、虚拟现实、计算机图形学中的应用

图像处理：

       

虚拟现实：

      

计算机图形：