顏色映射
顏色映射的操作對象是數據集中的標量屬性。它是一種常用的 標量算法。它會根據數據集中各個部分不同的標量值，對各個部分上不同的顏色。與此相關的另一種上色方法是控制演員的顏色屬性，但這樣整個圖形只有單一的顏色，這顯然沒有顏色映射方法靈活。
創建多邊形數據集程序運行 結果顯示的彩色立方體就用到了顏色映射。由於對 立方體的6個頂點設置了不同的標量值（點id），所以這6個點的顏色不同。至於立方體其他部分的顏色，也是通過標量值映射來的，不過這些標量值並不是手動設置，而是根據鄰近的頂點的標量值，運用某種內插算法計算出來的。
顏色映射過程
假設有一個共256種顏色的查詢表，且顏色的索引號范圍為0~255，那么顏色映射就是將數據集的標量值映射到這些索引號的過程。在渲染時，與索引號對應的顏色將作為數據中相應部分的顏色顯示出來。映射的方法如下圖所示。
上圖中，scalar表示數據集中的標量值，index表示映射后的索引號。smin和smax表示的是標量值的映射范圍（注意不是數據集中標量值的取值范圍）。若一個標量值小於smin，則其映射的索引號為0；若一個標量值大於smax，其映射的索引號為255；若一個標量值在這個范圍之間，則映射過程就是一個求一元一次函數值的過程，其對應的曲線是一條直線，不過需要對函數值取整。實際上，在范圍外的標量值也可以被看作smin和smax，然后對其求函數值。
在VTK中，顏色映射的過程是由映射器mapper完成的。可以通過調用映射器的方法SetScalarRange()來設置標量值的范圍[smin, smax]。映射過程只是為每個標量值確定了一個索引號，最終該標量值映射為何種顏色，還需要看顏色查詢表中顏色的分配情況。如果不手動創建一個查詢表，則映射器會使用一個默認的映射表。
示例演示
CMakeLists.txt文件代碼如下：
1 CMAKE_MINIMUM_REQUIRED(VERSION 2.8) 2 PROJECT(LookupTableExample) 3 FIND_PACKAGE(VTK REQUIRED) 4 INCLUDE(${VTK_USE_FILE}) 5 ADD_EXECUTABLE(LookupTableExample lookuptable.cpp) 6 TARGET_LINK_LIBRARIES(LookupTableExample ${VTK_LIBRARIES})
C++代碼：
1 #include "vtkActor.h"
2 #include "vtkCellArray.h"
3 #include "vtkFloatArray.h"
4 #include "vtkPointData.h"
5 #include "vtkPoints.h"
6 #include "vtkPolyData.h"
7 #include "vtkPolyDataMapper.h"
8 #include "vtkRenderWindow.h"
9 #include "vtkRenderWindowInteractor.h"
10 #include "vtkRenderer.h"
11 #include <vtkLookupTable.h>
12 #include "vtkSmartPointer.h"
13
14 int main() 15 { 16 int i; 17 //定義立方體的頂點坐標
18 static float x[8][3] = { { 0, 0, 0 }, { 1, 0, 0 }, { 1, 1, 0 }, { 0, 1, 0 }, 19 { 0, 0, 1 }, { 1, 0, 1 }, { 1, 1, 1 }, { 0, 1, 1 } }; 20 //定義單元，每4個頂點建立一個四邊形單元，共計6個單元
21 static vtkIdType pts[6][4] = { { 0, 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6, 7 }, { 0, 1, 5, 4 }, 22 { 1, 2, 6, 5 }, { 2, 3, 7, 6 }, { 3, 0, 4, 7 } }; 23 //創建對象
24 vtkSmartPointer<vtkPolyData> cube = vtkSmartPointer<vtkPolyData>::New(); 25 vtkSmartPointer<vtkPoints> points = vtkSmartPointer<vtkPoints>::New(); 26 vtkSmartPointer<vtkCellArray> polys = vtkSmartPointer<vtkCellArray>::New(); 27 //存儲頂點
28 for (i = 0; i < 8; i++) 29 points->InsertPoint(i, x[i]); 30 //設定單元
31 for (i = 0; i < 6; i++) 32 polys->InsertNextCell(4, pts[i]); 33
34 //存儲標量值
35 vtkSmartPointer<vtkFloatArray> scalars = vtkSmartPointer<vtkFloatArray>::New(); 36 //設定每個頂點的標量值
37 for (i = 0; i < 8; i++) 38 scalars->InsertTuple1(i, i*4); 39 //創建多邊形數據
40 cube->SetPoints(points); 41 //設定單元類型為多邊形
42 cube->SetPolys(polys); 43 //設定每個頂點的標量值
44 cube->GetPointData()->SetScalars(scalars); 45 //定義顏色映射表
46 vtkSmartPointer<vtkLookupTable> pColorTable = vtkSmartPointer<vtkLookupTable>::New(); 47 //設置顏色表中的顏色
48 pColorTable->SetNumberOfColors(256); 49 pColorTable->SetHueRange(0.67, 0.0); //色調范圍從紅色到藍色
50 pColorTable->Build(); 51 //數據映射
52 vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> cubeMapper = vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New(); 53 cubeMapper->SetInputData(cube); 54 cubeMapper->SetScalarRange(0, 7); 55 cubeMapper->SetLookupTable(pColorTable); 56 vtkSmartPointer<vtkActor> cubeActor = vtkSmartPointer<vtkActor>::New(); 57 cubeActor->SetMapper(cubeMapper); 58
59 vtkSmartPointer<vtkRenderer> renderer = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New(); 60 vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renWin = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New(); 61 renWin->AddRenderer(renderer); 62 vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> iren = vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New(); 63 iren->SetRenderWindow(renWin); 64 renderer->AddActor(cubeActor); 65 renderer->SetBackground(1, 1, 1); 66 renWin->SetSize(500, 500); 67 renWin->Render(); 68 iren->Start(); 69 return 0; 70 }
運行結果:
分析
有時候，標量數據就是顏色值，並不需要通過查詢表進行映射。對此，映射器提供了以下一些方法來進行控制。
● SetColorModeToDefault()該方法執行默認的映射器行為，即把unsigned char類型的標量屬性數據當作顏色值，不執行隱式。對於其他類型的標量數據，將通過查詢表映射。
● SetColorModeToMapScalars()無論變量數據是何種類型，該方法都通過查詢表對標量數據進行映射。如果標量數據的每個元組有多個分量，則對第0個分量進行映射。
注意事項：
1. 如果沒有標量數據，則映射器將不能使用查詢表控制對象的顏色。這時可以使用演員對象來控制顏色。
2. 如果想阻止顏色映射，可調用映射器的ScalarVisibilityOff()方法。
調用ScalarVisibilityOn()方法后，可以控制映射器的顏色映射行為：
● SetScalarModeToDefault()執行默認的映射行為：如果有點標量屬性數據，則用其進行映射，如果沒有點標量屬性數據但有單元標量屬性數據，則用單元標量屬性數據進行映射，否則不映射。
● SetScalarModeToUsePointData()總是使用點標量屬性數據進行映射的。如果沒有嗲按標量屬性數據，就不進行映射。
● SetScalarModeToUseCellData()總是使用單元標量屬性數據進行映射的。如果沒有單元標量屬性數據，就不進行映射。
● SetScalarModeToUsePointFieldData()不使用點或單元標量屬性數據，而是使用點屬性數據中的一般屬性數據來進行映射的。該方法應該與ColorByArrayComponent()結合使用，以用來指定用於顏色映射的數據。
● SetScalarModeToUseCellFieldData()不使用點或單元標量屬性數據，而是使用單元屬性數據中的一般屬性數據來進行映射的。該方法應該與ColorByArrayComponent()結合使用，以用來指定用於顏色映射的數據