码迷，mamicode.com
首页 > 其他好文 > 详细

vtk等值面体绘制|纹理映射体绘制 附：不透明传输函数，颜色传输函数、光照与阴影

时间：2016-05-13 00:52:09      阅读：411      评论：0      收藏：0      [点我收藏+]

标签：

等值面体绘制：

#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkImageData.h>
#include <vtkStructuredPoints.h>
#include <vtkStructuredPointsReader.h>
#include <vtkVolumeRayCastIsosurfaceFunction.h>
#include <vtkVolumeRayCastMapper.h>
#include <vtkColorTransferFunction.h>
#include <vtkPiecewiseFunction.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkVolumeProperty.h>
#include <vtkAxesActor.h>
#include <vtkImageShiftScale.h>
#include <vtkImageCast.h>


//等值面体绘制效果
int main(int argc, char *argv[])
{


	vtkSmartPointer<vtkStructuredPointsReader> reader =
		vtkSmartPointer<vtkStructuredPointsReader>::New();
	reader->SetFileName("../mummy.128.vtk");
	reader->Update();

	//等值面绘制函数用来渲染体数据中的特定等值面
	vtkSmartPointer<vtkVolumeRayCastIsosurfaceFunction> rayCastFun =
		vtkSmartPointer<vtkVolumeRayCastIsosurfaceFunction>::New();
	rayCastFun->SetIsoValue(100);//用于设置等值面的值 小于该值的小于该像素的不透明度都设置为0

	//定义一个光线投影体绘制
	vtkSmartPointer<vtkVolumeRayCastMapper> volumeMapper =
		vtkSmartPointer<vtkVolumeRayCastMapper>::New();
	volumeMapper->SetInputData(reader->GetOutput());//接受输入数据
	volumeMapper->SetVolumeRayCastFunction(rayCastFun);//必须设置，否则出错 设置光线投影函数类型

	vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty> volumeProperty =
		vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty>::New();
	volumeProperty->SetInterpolationTypeToLinear();//设置线性插值类型
	volumeProperty->ShadeOn();
	volumeProperty->SetAmbient(0.2);//阴影色
	volumeProperty->SetDiffuse(0.6);//弥漫性
	volumeProperty->SetSpecular(0.4);//高光 这个属性到0.8有一种“铜”制的效果~~

	////透明度映射函数定义
	//给数据点赋不透明值。体绘制中，需要显示三维数据场的内部结构，因而需要生成具有透明度的图像。
	vtkSmartPointer<vtkPiecewiseFunction> compositeOpacity =
		vtkSmartPointer<vtkPiecewiseFunction>::New();
	compositeOpacity->AddPoint(70, 0.00);
	compositeOpacity->AddPoint(90, 0.40);
	compositeOpacity->AddPoint(180, 0.60);
	volumeProperty->SetScalarOpacity(compositeOpacity);

	////颜色映射函数定义
	//给数据点赋颜色值，将分类后的组织信息分别予以不同的颜色，便于图像分析。
	vtkSmartPointer<vtkColorTransferFunction> color =
		vtkSmartPointer<vtkColorTransferFunction>::New();
	color->AddRGBPoint(0.000, 0.00, 0.00, 0.00);
	color->AddRGBPoint(64.00, 1.00, 0.52, 0.30);
	color->AddRGBPoint(190.0, 1.00, 1.00, 1.00);
	color->AddRGBPoint(220.0, 0.20, 0.20, 0.20);
	volumeProperty->SetColor(color);

	// vtkVolume掌管映射器和属性对象，可控制体数据的位置和朝向   
	vtkSmartPointer<vtkVolume> volume =
		vtkSmartPointer<vtkVolume>::New();
	volume->SetMapper(volumeMapper);//生成体对象
	volume->SetProperty(volumeProperty);//设置体对象属型

	vtkSmartPointer<vtkRenderer> ren = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
	ren->SetBackground(1.0, 1.0, 1.0);
	ren->AddVolume(volume);

	vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renWin = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
	renWin->AddRenderer(ren);
	renWin->SetSize(640, 480);
	renWin->Render();
	renWin->SetWindowName("IsoSurfaceVolRenderingApp");

	vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> iren =
		vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
	iren->SetRenderWindow(renWin);
	ren->ResetCamera();

	renWin->Render();
	iren->Start();

	return EXIT_SUCCESS;
}

技术分享忽略掉上面的红字，本来是想做表情包的==

二维纹理映射：

渲染速度快于光线投影体绘制，但是只支持alpha合成技术，而且切片上使用双线性插值实现纹理映射，切片之间不存在插值，渲染质量有所下降；且需要在三个方向上保存相应的纹理图像堆栈，占用内存大

#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkImageData.h>
#include <vtkStructuredPoints.h>
#include <vtkStructuredPointsReader.h>
#include <vtkVolumeTextureMapper2D.h>
#include <vtkColorTransferFunction.h>
#include <vtkPiecewiseFunction.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkVolumeProperty.h>
#include <vtkAxesActor.h>
#include <vtkImageShiftScale.h>
#include <vtkImageCast.h>


int main(int argc, char *argv[])
{


	vtkSmartPointer<vtkStructuredPointsReader> reader =
		vtkSmartPointer<vtkStructuredPointsReader>::New();
	reader->SetFileName("../mummy.128.vtk");
	reader->Update();

	//上一份代码的mapper(现查了一下是制图的意思==)叫做vtkVolumeRayCastMapper
	vtkSmartPointer<vtkVolumeTextureMapper2D> volumeMapper =
		vtkSmartPointer<vtkVolumeTextureMapper2D>::New();
	volumeMapper->SetInputData(reader->GetOutput());

	//这部分设置体绘制属性的写法和上一份一样==
	vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty> volumeProperty =
		vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty>::New();
	volumeProperty->SetInterpolationTypeToLinear();
	volumeProperty->ShadeOn();
	volumeProperty->SetAmbient(0.4);
	volumeProperty->SetDiffuse(0.6);
	volumeProperty->SetSpecular(0.2);

	//透明度设置，老生常谈了==
	vtkSmartPointer<vtkPiecewiseFunction> compositeOpacity =
		vtkSmartPointer<vtkPiecewiseFunction>::New();
	compositeOpacity->AddPoint(70, 0.00);
	compositeOpacity->AddPoint(90, 0.40);
	compositeOpacity->AddPoint(180, 0.60);
	volumeProperty->SetScalarOpacity(compositeOpacity);

	//颜色映射函数定义，依旧是一样的 下面的函数也都一样的==怪不得书上不再写了
	vtkSmartPointer<vtkColorTransferFunction> color =
		vtkSmartPointer<vtkColorTransferFunction>::New();
	color->AddRGBPoint(0.000, 0.00, 0.00, 0.00);
	color->AddRGBPoint(64.00, 1.00, 0.52, 0.30);
	color->AddRGBPoint(190.0, 1.00, 1.00, 1.00);
	color->AddRGBPoint(220.0, 0.20, 0.20, 0.20);
	volumeProperty->SetColor(color);

	vtkSmartPointer<vtkVolume> volume =
		vtkSmartPointer<vtkVolume>::New();
	volume->SetMapper(volumeMapper);
	volume->SetProperty(volumeProperty);

	vtkSmartPointer<vtkRenderer> ren = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
	ren->SetBackground(1.0, 1.0, 1.0);
	ren->AddVolume(volume);

	vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renWin = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
	renWin->AddRenderer(ren);
	renWin->SetSize(640, 480);
	renWin->Render();
	renWin->SetWindowName("Texture2DVolRenderingApp");

	vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> iren =
		vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
	iren->SetRenderWindow(renWin);
	ren->ResetCamera();

	renWin->Render();
	iren->Start();

	return EXIT_SUCCESS;
}

技术分享（配字怎么样技术分享

三维纹理映射：

三维映射是将体数据映射到一组与视图平面平行的四边形，避免二维纹理映射方法中因为纹理图像切换产生的瑕疵现象。除了类变成了~3D，其他都一样，注释省略==

vtkSmartPointer<vtkStructuredPointsReader> reader =
		vtkSmartPointer<vtkStructuredPointsReader>::New();
	reader->SetFileName("../mummy.128.vtk");
	reader->Update();

	vtkSmartPointer<vtkVolumeTextureMapper3D> volumeMapper =
		vtkSmartPointer<vtkVolumeTextureMapper3D>::New();
	volumeMapper->SetInputData(reader->GetOutput());

	vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty> volumeProperty =
		vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty>::New();
	volumeProperty->SetInterpolationTypeToLinear();
	volumeProperty->ShadeOn();
	volumeProperty->SetAmbient(0.4);
	volumeProperty->SetDiffuse(0.6);
	volumeProperty->SetSpecular(0.2);

	vtkSmartPointer<vtkPiecewiseFunction> compositeOpacity =
		vtkSmartPointer<vtkPiecewiseFunction>::New();
	compositeOpacity->AddPoint(70, 0.00);
	compositeOpacity->AddPoint(90, 0.40);
	compositeOpacity->AddPoint(180, 0.60);
	volumeProperty->SetScalarOpacity(compositeOpacity);

	vtkSmartPointer<vtkColorTransferFunction> color =
		vtkSmartPointer<vtkColorTransferFunction>::New();
	color->AddRGBPoint(0.000, 0.00, 0.00, 0.00);
	color->AddRGBPoint(64.00, 1.00, 0.52, 0.30);
	color->AddRGBPoint(190.0, 1.00, 1.00, 1.00);
	color->AddRGBPoint(220.0, 0.20, 0.20, 0.20);
	volumeProperty->SetColor(color);

	vtkSmartPointer<vtkVolume> volume =
		vtkSmartPointer<vtkVolume>::New();
	volume->SetMapper(volumeMapper);
	volume->SetProperty(volumeProperty);

	vtkSmartPointer<vtkRenderer> ren = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
	ren->SetBackground(1.0, 1.0, 1.0);
	ren->AddVolume(volume);

	vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renWin = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
	renWin->AddRenderer(ren);
	renWin->SetSize(640, 480);
	renWin->Render();
	renWin->SetWindowName("Texture3DVolRenderingApp");

	int valid = volumeMapper->IsRenderSupported(volumeProperty, ren);
	if (!valid) return EXIT_SUCCESS;//判断是否支持当前渲染

	vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> iren =
		vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
	iren->SetRenderWindow(renWin);
	ren->ResetCamera();

	renWin->Render();
	iren->Start();

	return EXIT_SUCCESS;

技术分享

下面好好说说不透明度传输函数，颜色传输函数、光照与阴影

不透明度传输函数

就是这段文字

vtkSmartPointer<vtkPiecewiseFunction> compositeOpacity = 
		vtkSmartPointer<vtkPiecewiseFunction>::New();
	compositeOpacity->AddPoint(70,   0.00);
	compositeOpacity->AddPoint(90,   0.40);
	compositeOpacity->AddPoint(180,  0.60);
	volumeProperty->SetScalarOpacity(compositeOpacity);

AddPoint只是其中一种定义标量线性分段函数的方法。第一个参数x是自变量，这里指灰度值；y是映射值，这里指不透明度

addsegment是另一种，直接添加一条线段，即添加两个断点x1,y1,x2,y2

梯度不透明函数添加方法是 SetGradientOpacity()

颜色传输函数

将一个标量映射成一个颜色值，可以是rgb也可以是hsv  rgb换成HSV就可以啦

vtkSmartPointer<vtkColorTransferFunction> color = 
		vtkSmartPointer<vtkColorTransferFunction>::New();
	color->AddRGBPoint(0.000,  0.00, 0.00, 0.00);
	color->AddRGBPoint(64.00,  1.00, 0.52, 0.30);
	color->AddRGBPoint(190.0,  1.00, 1.00, 1.00);
	color->AddRGBPoint(220.0,  0.20, 0.20, 0.20);
	volumeProperty->SetColor(color);

光线与阴影

之前的注释这里有点不准确QAQ

        volumeProperty->ShadeOn();//开启阴影效果
	volumeProperty->SetAmbient(0.4);//设置环境光系数
	volumeProperty->SetDiffuse(0.6);//设置散射光系数
	volumeProperty->SetSpecular(0.2);//设置反射光系数
一般情况下，三个系数和=1，为提高亮度，之和可能大于1

在这三个系数中，当环境光占主导时，阴影效果不明显；散射光系数占主导时，显示效果比较粗糙；反射光占主导时，显示效果比较光滑。阴影效果关闭时，等同于环境光系数=1.0，其他两个系数=0

vtk等值面体绘制|纹理映射体绘制 附：不透明传输函数，颜色传输函数、光照与阴影

标签：

原文地址：http://blog.csdn.net/zhou_yujia/article/details/51334503
踩
(0)
赞
(0)
   
举报
评论 一句话评论（0）
登录后才能评论！
分享档案
更多>
2021年07月29日 (22)
2021年07月28日 (40)
2021年07月27日 (32)
2021年07月26日 (79)
2021年07月23日 (29)
2021年07月22日 (30)
2021年07月21日 (42)
2021年07月20日 (16)
2021年07月19日 (90)
2021年07月16日 (35)
周排行
mamicode.com排行更多图片
更多
友情链接
兰亭集智   国之画   百度统计   站长统计   阿里云   chrome插件   新版天听网
关于我们 - 联系我们 - 留言反馈
© 2014 mamicode.com 版权所有  联系我们:gaon5@hotmail.com
迷上了代码！