vtk中实现裁剪

 

vtk中实现裁剪

tt posted @ 2007年10月13日 04:38 in  vtk , 2002 阅读

    在VTK中，我们通常需要的并不是严格标准的几何体，我们需要对这些几何体进行加工，修改其内容，得到我们想要的效果，下面结合例子介绍如何在VTK中实现对几何体的裁剪。

    要对几何体进行裁剪，需要建立好几何体模型，然后定义一个隐函数，利用vtkClipPolyData，通过隐函数vtkImplicitFunction实现对模型的裁剪，在vtk中，类似vtkPlane，vtkSphere，vtkCylinder这些后面没有Source的类，都是隐函数类。

    看下面这个例子（cut_sphere.cxx）： 

1. #include "vtkActor.h"
2. #include "vtkRenderer.h"
3. #include "vtkRenderWindow.h"
4. #include "vtkRenderWindowInteractor.h"
5. #include "vtkCylinder.h"
6. #include "vtkPlane.h"
7. #include "vtkImplicitBoolean.h"
8. #include "vtkPolyDataMapper.h"
9. #include "vtkSphereSource.h"
10. #include "vtkProperty.h"
11. #include "vtkClipPolyData.h"
12. #include "vtkTransformPolyDataFilter.h"
13. #include "vtkTransform.h"
14. #include "vtkInteractorStyleTrackballCamera.h"
15.  
16. int main ( )
17. {
18.     vtkSphereSource *sphere=vtkSphereSource:: New ( );
19.     sphere->SetCenter ( 0, 0, 0 );
20.     sphere->SetRadius ( 10 );
21.     sphere->SetThetaResolution ( 40 );
22.     sphere->SetPhiResolution ( 40 );
23.  
24.     vtkCylinder *cylinder = vtkCylinder:: New ( ); //圆柱
25.     cylinder->SetCenter ( 0, 0, 0 );
26.     cylinder->SetRadius ( 3 );
27.  
28.     vtkPlane *vPlane = vtkPlane:: New ( ); //横截面
29.     vPlane->SetOrigin ( 0,  0,  0 );
30.     vPlane->SetNormal ( 0,  -1,  0 );
31.  
32.     vtkImplicitBoolean *cuted_cylinder = vtkImplicitBoolean:: New ( );
33.     cuted_cylinder->SetOperationTypeToIntersection ( );
34.     cuted_cylinder->AddFunction (cylinder );
35.     cuted_cylinder->AddFunction (vPlane );
36.  
37.     vtkClipPolyData *clipper=vtkClipPolyData:: New ( );
38.     clipper->SetInputConnection (sphere->GetOutputPort ( ) );
39.     clipper->SetClipFunction (cylinder );
40.     clipper->GenerateClipScalarsOn ( );
41.     clipper->GenerateClippedOutputOn ( );
42.     clipper->SetValue ( 0.5 );
43.  
44.     vtkTransform *transform=vtkTransform:: New ( );
45.     transform->Translate ( 7, 0, 0 );
46.     vtkTransformPolyDataFilter *filter=vtkTransformPolyDataFilter:: New ( );
47.     filter->SetInputConnection (clipper->GetOutputPort ( ) );
48.     filter->SetTransform (transform );
49.     vtkClipPolyData *clipper2=vtkClipPolyData:: New ( );
50.     clipper2->SetInputConnection (filter->GetOutputPort ( ) );
51.     clipper2->SetClipFunction (cuted_cylinder );
52.     clipper2->GenerateClipScalarsOn ( );
53.     clipper2->GenerateClippedOutputOn ( );
54.     clipper2->SetValue ( 0.5 );
55.  
56.     vtkPolyDataMapper *map = vtkPolyDataMapper:: New ( );
57.     map->SetInputConnection (clipper2->GetOutputPort ( ) );
58.     map->ScalarVisibilityOff ( );
59.  
60.     vtkActor *actor = vtkActor:: New ( );
61.     actor->SetMapper (map );
62.     actor->GetProperty ( )->SetColor ( 0, 1, 1 );
63.      //actor->GetProperty()->SetAmbientColor(0.4,0.5,0.6);
64.      //actor->GetProperty()->SetDiffuseColor(0.8,0.6,0.2);
65.     actor->RotateX ( 40 );
66.  
67.     vtkRenderer *ren = vtkRenderer:: New ( );
68.     vtkRenderWindow *renWin = vtkRenderWindow:: New ( );
69.     renWin->AddRenderer (ren );
70.  
71.     vtkRenderWindowInteractor *iren = vtkRenderWindowInteractor:: New ( );
72.     iren->SetRenderWindow (renWin );
73.  
74.     ren->AddActor (actor );
75.     ren->SetBackground ( 1,  1,  1 );
76.     renWin->SetSize ( 450,  450 );
77.  
78.     vtkInteractorStyleTrackballCamera *style=vtkInteractorStyleTrackballCamera:: New ( );
79.     iren->SetInteractorStyle (style );
80.  
81.     iren->Initialize ( );
82.     renWin->Render ( );
83.    
84.     iren->Start ( );
85. }

 其中1～14行包含相应头文件

18～22行定义一个球，其圆心在原点，半径为10，设置经纬方向的三角片数均为40；

24～26行定义圆柱的隐函数，设定半径为3，中心在原点，在vtk中的圆柱隐函数是没有设定长度的，其方向为沿y轴方向，此处的圆柱用于对刚才定义的球进行裁剪，裁剪效果就是把球给打通了，两面都进行的裁剪，如果要只裁剪球的一面，则用半个圆柱。接下来的28～30行定义了一个平面，用平面与圆柱求交可得出半个圆柱。

32～35行将平面和圆柱进行Bool求交运算（SetOperationTypeToIntersection（））得出半个圆柱的隐函数表示cuted_cylinder，如果是求和运算则用SetOperationTypeToUnion（）。

37～42行定义了一个vtkClipPolyData对象clipper，将其输入设定为18～24行建立的球，裁剪函数设置为圆柱cylinder，接下来的三行40～42行似乎没有什么用处。

上面得到的只是用一个圆柱裁剪球的效果，但是为了同时显示用半个圆柱裁剪的效果，将刚才的裁剪体演x轴移动一定位置，然后用刚才Bool运算获得的半个圆柱进行裁剪，以便于比较。对几何对象的移动需要指定一个变换transform，然后定义一个vtkTransformPolyDataFilter对象filter，然后将filter的输入设定为要移动的几何对象，变换设定为transform。44～48行实现了将裁剪球的移动，其移动结果在filter中。

49～54行将移动后得到的filter作为新一次裁剪的输入，以半个圆柱cuted_cylinder为裁剪函数进行裁剪，得到裁剪结果clipper2

接下来的就是设定map，actor等常规对象了，在vtk不必细说了吧，

写好了程序代码， 接下来就是写CMakeLists.txt: 

1. PROJECT  (Main )
2.  
3. FIND_PACKAGE (VTK REQUIRED )
4. IF (NOT VTK_USE_RENDERING )
5.   MESSAGE (FATAL_ERROR  "Example ${PROJECT_NAME} requires VTK_USE_RENDERING." )
6. ENDIF (NOT VTK_USE_RENDERING )
7. INCLUDE ($ {VTK_USE_FILE } )
8.  
9. ADD_EXECUTABLE (main cut_cube. cxx )
10. TARGET_LINK_LIBRARIES (main vtkRendering )

用cmake编译程序 

1. $> cmake .
2. $> make
3.  

运行效果如下： 

         

旋转一下看其效果

本文来源：http://tzc.is-programmer.com/posts/477.html