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vtk用户手册、vtk user's guide中文版、VTK是一个开源的免费软件系统,主要用于三维计算机图形学、图像处理和可视化
VTK用户手册 目录 1系统概述…… 1.1系统架构… 1..1图形模型 1.1.2订视化模型 12创建应用程序… 2VTK使用基础…20 21创建一个简单的示例 使用ⅤTK交互功能 2.3过滤器… 24控制相机….. 2.4.1创建相机 4.2简单的操作方法 2.4.3控制观察方向.… 27 2.4.4透视及正交投影 2.5控制光源 26控制场景中的物体(3 DPROPS). 28 2.6.1指定物体的空间位置 2.6.2Ac 2.6.3物体的层次细艿 2.6.4组装 30 2.6.5使用纹理 2.6.6拾取 27VTK中的坐标系统…… 35 2. 8 VTKACTOR2D 36 9注释 2.9.1 2D Annotation 2.9.2 3D Annotation and vtkFollower 2.10特定绘图 38 2.10.1颜色图例 2.10.2绘制面图表 2.10.3显小物体的边界尺小 40 2.,10.4标识属性数据 42 2.11数据变换 43 3可视化技术… 3.1可视化 VTKDATASET类数据… 3.1.1颜色映射. 3.1.2轮第是现 3.1.3号化 3.1.4流线技八 3.1.5流面 第ⅱ页 VTK用户手册 3.1.6切韌 3.1.7数据合并 6 3.1.8的加数据(4 pending data) 3.1.9探查 (Probing)… 3.1.10为等值面分级着色 65 3.1.11提取单元数据的子笑 3.1.12是取单元作为多边形数据 vtkPoly Data 3.2可视化多边形数据 3.2.1千动的建 vtkPolydata. 3.2.2生成表面法线 75 3.2.3多边形消减技术 3.2.4平将网格 Snooth mesh 3.2.5减数据. 80 3.2.6创建纹理坐标 3.3可视化结构网格数据集 3.3.1手动创建结构化网格数据集 3.3.2提取计算平面 87 3.3.3对结构化网格数据二次样 3.4可视化线性网格数据 3.4.1手动创建线性间格数据 3.4.2是计算半面 91 3.5可视化非结构网格数据 3.5.1手动创建结构化网格数据 3.5.2提取部分网格数据 3.5.36 vtkUnstructuredgrid提项轮第值 96 可视化图像及三维体数据 VTKSTRUCTLREDPOINTS数据的发展历史 4.2手动创建Ⅴ TKIMAGEDATA数据 43图像数据的二次采样 44维图像的三维显示 l02 45体绘制… 103 4.5.1个筒单的例子 04 4.2为什么有多种体给制技术 4.5.3创建 volume类 4.5.4化用 wtkPiecewiserunction类 l07 4..5 kColorTransfer Function类… l 4.5.6使 F vtk Property类设定透和颜色值 l09 4.5.7使用 vlk Volume Propert控制历影 10 4.58创建 rvolumeMapper器 ,12 4.5.9切割体数据 4.5.10剪体数据 4.5.11用射线投射法进行体续制, Ⅰ5 4.5.12维纹理块射法体绘制 117 第ⅲ页 VTK用户手册 5VTK数据接口对象… n04117 数据数组 l18 52数据集对象 121 VTKDATASET数据接口 54 VTKIMAGEDATA类的数据接口 123 55 VTK POINTSET的数据接口.… …124 56 VTKPOLYDATA的数据接口 125 57Ⅴ TKCELL的数据接口 6建立模型 .127 6.1隐模型…… .127 6.1.1定义原函数 127 6..2对原数采样 729 6.2挤压… 132 63表面重构 133 6.1 Delaunay三角 133 6.3.2高斯抛雪球 l39 63.3杂乱点集构建表面 .l41 7与视窗系统交互, 142 7.1 VTKRENDERWINDOW交互类型 142 7.2交互方针 143 73在 WINDOW系统VC++中使用VTK进行交耳 144 8VTK对象说明… …14 8.1对象结构图 144 8.1.1基础对象. l45 8.1.2单元象 l45 8.1.3数据集砖象 46 8.1.4视化流水线象 l46 8.1.5源刑象 .l46 8.L.6 过滤器 l47 8.1.7腴射器 148 8.1.8图形象 .149 8.1.9体给制 …150 8.1.10图像处理对象 151 8. OpenGL绘制行象 l52 8.1.12拾快对象.… 153 8.1.13交换象层图 153 82过滤器 154 8.2.1源象 8.2.2图像过滤器 155 8.2.3可视化过滤器 8.2.4射器府象… .162 8.2.5色对象 163 第ⅳ页 VTK用户手册 9可视化流水线 164 91概述 9.1.1数据可视化小例 164 9.1.2功能模型 65 9.1.3可视化模型… 166 91.4象模型 92可视化流水线 l66 9.2.1数据对象 166 92.2过程对象 166 93流水线拓扑结构 ∴167 93.l流水线的连接 9.3.2循环机制 94流水线执行… ∴168 95数据接口 9.6综合应用 170 96.l詹含控制改行 l70 9.6.2多输入输出 .7l 97可视化流水线示例 172 97,1)单球体. 9.7.2弯曲球体 173 97.3号化处理 .l74 9.74隐藏球体.… 775 10基本数据表达… 177 10.1可视化数据的特点… 177 10.2数据对象 10.3数据集 10.3.1元. l78 10.3.2属性数据. l83 104数据集可视化 10.4.1数据集类型 186 10.4.2数据可视化方法 l89 功能算法 194 111概述… …194 11.2标量算法 195 1.2.1颜色射 195 11.2.2提轮廓 1.2.3标量数据的确定 197 113矢量算法… .197 11.3.1方向线和方向符号 l98 1.3.2变形 .198 1.3.3位移绘制 199 l1.3.4的问动画 200 第ⅴ页 VTK用户手册 11.3.5流线 200 114模型算法 20l 11.4.1源利象 201 11.4.2隐数 .202 1.4.3隐八建模… .203 11.44符号化 203 .4.5剪切. 204 11.5综合应用… 204 11.5.1过程对象设计 204 1.5.2颜色射 …206 1.5.3隐函数…… 207 71.5.4提取轮廓 11.5.5切 .208 11.5.6符号化… 208 11.5.7沉线 .208 1.5.8抽象过滤器 209 第ⅵi页 VTK用户手册 1系统概述 本章的主要目的对VTK系统进行概括忙的介绍,并目提供了一些基本的信息,让用户能 用各和开发语言(C++、TCL、Java、 Python)创建应用程序,在本章开始的时候,主要介纽 VIK系统的基本概念和对象模型,在本章的最后,用一些示例程序说明如何用VTK构建应用 系统。 1.1系统架构 VTK系统主要由C++类库、解释包装层(对C+类库进行包装,便于TCI、Java等语言 使用)两个基本子系统构成,见图 Interpreted Wrapper Tcl. Java. Python) 图11VTK组成 采用这种架构的优势是我们能使用C++语言建立扃效的算法,用其他的脚本语言(如 TCL、 Python)可以进行快速的丌发,当然,如果精通C→+,也可以用C+语言劁立应用程 序 VTK是一个基于血向对象的系统,提高VTK开发效率的关键因素是建立一个好的、易 于理解的、优化的对象模型,我们根据对象模型,很容易把各种对象组合起来,构建应用程 序,在夲于册中我们尽量提供一些对用户有帮助的示例程序,在示例程序中介绍如何应用对 象构建可视化程序,最好的办法是用户可以通过示例代码或网站获取更多的VTK对象功能 描述信息。 在本章的剩下部分,介纲构成VTK系统的两和对象模型:图形模型和可视化模型,这 部分的内容相对来说,是比较高级的内容,建议你在看这部分内容时,多看示例程序的代码 第1页 Edited by Foxit Reader Copyright(C)by Foxit Software Company, 2005-2008 For Evaluation Only VTK用尸 1.1.1图形模型 VTK图形模型由以下核心类组成。 vtkActor、 traCtor2D、 vtkVolumc twlIght vtkcamera vtkProperty, vtkProperty 2D ● vtkMaper, vtkMapper2D- vtkAbstract mapper的子类 ● vtktransform o vtkLookuplable, vtkColorTransferFunction- vtkScalarsloColors H]. 3 vtkRender vtkRenderwindow vtkRenderWindow interactor 注意;这甲并不是一个完整的包含所有类的列表,只是列出了最常用的类。 Props表示在场景中能“看到”的东西(如场景中的地形、山脉、人物、花草等),如果 Props是 vtkProp3D类型,它能操作3D,如果 Props是 vtkProp2D类型,它能表现2D数据, Props不能直接表现几何数据,在VTK中用 Mapper表现几何数据, Props能够引用 Property (属性)对象, Property对象能够控制Pros的外观(如颜色、灯光、显示模式等),在 Actors、 Volumes类屮也有一个控制 Props位置、方向的内部变换对象( vtkTransform), vtkActor 是 vtkProper3D的一个子类。 Lights( twlIght)是用于表现和处理光线的, Lights只用于三维,在二维中我们不使 用光线。 相机类(vkCaπmera)在绘制过程中,用柑机类控制被绘制到场景中的物体的数量,相 机类提供了一些方法控制相机的位置,同时相机类也控制透视投影和立休观察。 映射器类( vtkMapper)经常和查找表类( vtkLookupTable)一起对儿何体进行变换和绘 制,该类也是图形模型和可视化流水线之间的接口。 查找表类(Ⅴ vtkLookup table)和颜色变换类( vtkColortransfer function)是 tk Scalars tocolors类的子类,主要为映射的数据赋予不同的颜色 绘制类(Ⅴ tkrcndcrer)和绘制窗口类( vtkRcndcr Window)管理图形引擎和计算机窗口 系统之间的接口,绘制窗口是绘制图形的显示区域,多个绘制图形也诈显示在一个绘制窗口 第2页 Edited by Foxit Reader Copyright(C)by Foxit Software Company, 2005-2008 For Evaluation Only VTK用尸 ,但是,用户可以同时创建多个绘制窗口,绘制数据在绘制窗口显示的区域被称为视口, 个绘制窗口可以同时有多个视口。 旦在绘制窗∏中绘制了图形对象,你就有了与图形对象交互的机会,K提供了多个 方法来与图形对象交,其电的个类是 vtkRenderwindowlnteractor,这是个操作相机 对象和拾取工具的类,调用用户定义方法,进入/退出立体视角,并且修改 Actor的一些属 性 上述的许多对象均有子类,例如, vtkAssembly、 vtkFollower和 vtklodactor都是 vtkActor的子类, vtkAssembly类用于将多个角色对象相互组合,构成一个复杂的对象实体, vtkFollower是一个用于总是面对一个特定 camera(对布告板和文字非常有用)的演示 者, vtklodactor类用于在不同的层次表现物体细节的程度。 1.1.2可视化模型 图形模型的主要作用是用图形描述几何体构成的场景,可视化流水线的主要作用是把几 何数据(如立方体的顶点坐标)转换成图形数据和负责构建几何体,ⅥTK使用数据流的方式 把几何体数据转换成图形数据,主要有两个基本类和数据转换相关,它们是 vtkDataOb ject 数据对象表达各种类型的数据, vtkDataobject可以被看作是个二进制大块(blob) 数据,结构化的数据可以破认为是一个数据集( dataset)( vtkDataSet类)。 (a) Image Data (b) Rectilinear Grid (vtklmage Data) (vtkRectilinearGrid 图12ⅥTK支持的数据对象 第3页

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