1.裁剪

对于一些体积比较大，结构比较复杂的体数据进行体绘制的渲染效果难以展示其内部细节，需要用到裁剪技术来渲染部分数据。vtkVolumeMapper类中提供了两种裁剪技术，分别为Cropping和Clipping。

Cropping技术只支持VTKImageData数据的裁剪。该方法在每个坐标轴上定义两个裁剪面，共有6个裁剪面（xmin,xmax,ymin,ymax,zmin,zmax）。将三维空间分为27个可视区域。这些裁剪面仅与数据的原点和像素尺寸有关，而不依赖于数据的任何坐标运算，因此可以使用27位数字来定义这些区域，每一位表示一个区域。当某位上数字为1时，说明显示其对应的区域。在这些区域中，小于(xmin,ymin)的区域为第一位，然后根据先X方向，再Y轴方向，最后Z轴方向的顺序来定义每个区域的位号。例如，当只显示中间区域时，其对应的27位数字为0x0002000.

2.基于Cropping的裁剪技术

vtkVolumeMapper中定义了Cropping接口函数，使用Cropping进行裁剪的代码如下：

1 volumeMapper->SetCropping(1);//开启Cropping功能
2 volumeMapper->SetCroppingRegionPlanes(50, 150, 50, 200, 50, 150);
3 volumeMapper->SetCroppingRegionFlags(0x0002000);

其中：

vtkVolumeMapper::SetCropping(1),设置裁剪功能；
vtkVolumeMapper::SetCroppingRegionPlanes()，设置三个坐标轴上六个裁剪面位置。
vtkVolumeMapper::SetCroppingRegionFlag()，设置显示区域标记。

此外，该类也提供了其他成员函数设置显示区域，避免自行计算显示区域标记：

SetCroppingRegionFlagsToSubVolume();
SetCroppingRegionFlagsToFence();
SetCroppingRegionFlagsToInvertedFence();
SetCroppingRegionFlagsToCross();
SetCroppingRegionFlagsToInvertedCross();

示例代码如下：

  1 #include <vtkAutoInit.h>
  2 VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL);
  3 VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingVolumeOpenGL);
  4 VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingFreeType);
  5 VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);
  6  
  7  
  8 #include <vtkSmartPointer.h>
  9 #include <vtkStructuredPoints.h>//vtkStructuredPointsReader* -> vtkGPUVolumeRayCastMapper*
 10 #include <vtkStructuredPointsReader.h>
 11 #include <vtkGPUVolumeRayCastMapper.h>
 12 #include <vtkVolumeProperty.h>
 13 #include <vtkPiecewiseFunction.h>
 14 #include <vtkColorTransferFunction.h>
 15 #include <vtkVolume.h>
 16 #include <vtkRenderer.h>
 17 #include <vtkRenderWindow.h>
 18 #include <vtkRenderWindowInteractor.h>
 19 #include <vtkCamera.h>
 20  
 21  
 22 int main()
 23 {
 24     vtkSmartPointer<vtkStructuredPointsReader> reader =
 25         vtkSmartPointer<vtkStructuredPointsReader>::New();
 26     reader->SetFileName("mummy.128.vtk");
 27     reader->Update();
 28  
 29  
 30     vtkSmartPointer<vtkGPUVolumeRayCastMapper> origMapper =
 31         vtkSmartPointer<vtkGPUVolumeRayCastMapper>::New();
 32     origMapper->SetInputData(reader->GetOutput());
 33  
 34  
 35     vtkSmartPointer<vtkGPUVolumeRayCastMapper> volumeMapper =
 36         vtkSmartPointer<vtkGPUVolumeRayCastMapper>::New();
 37     volumeMapper->SetInputData(reader->GetOutput());
 38     volumeMapper->SetCropping(1);//开启Cropping功能
 39     volumeMapper->SetCroppingRegionPlanes(50, 150, 50, 200, 50, 150);
 40     volumeMapper->SetCroppingRegionFlags(0x0002000);
 41     /*****************************************************************/
 42     //设置体绘制相关属性
 43     vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty> volumeProperty =
 44         vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty>::New();
 45     volumeProperty->SetInterpolationTypeToLinear(); //设置线性插值方式
 46     volumeProperty->ShadeOn();//开启阴影属性
 47     volumeProperty->SetAmbient(0.4);//设置环境温度
 48     volumeProperty->SetDiffuse(0.6);//设置漫反射系数
 49     volumeProperty->SetSpecular(0.2);//设置镜面反射系数
 50     //添加灰度不透明度属性
 51     vtkSmartPointer<vtkPiecewiseFunction> compositeOpacity =
 52         vtkSmartPointer<vtkPiecewiseFunction>::New();
 53     compositeOpacity->AddPoint(70, 0.0);
 54     compositeOpacity->AddPoint(90, 0.4);
 55     compositeOpacity->AddPoint(180, 0.6);
 56     volumeProperty->SetScalarOpacity(compositeOpacity);
 57     //添加梯度不同明度属性
 58     vtkSmartPointer<vtkPiecewiseFunction> gradientOpacity =
 59         vtkSmartPointer<vtkPiecewiseFunction>::New();
 60     gradientOpacity->AddPoint(10, 0.0);
 61     gradientOpacity->AddPoint(90, 0.5);
 62     gradientOpacity->AddPoint(100, 1.0);
 63     volumeProperty->SetGradientOpacity(gradientOpacity);
 64     //添加颜色传输
 65     vtkSmartPointer<vtkColorTransferFunction> color =
 66         vtkSmartPointer<vtkColorTransferFunction>::New();
 67     color->AddRGBPoint(0, 0, 0, 0);
 68     color->AddRGBPoint(64, 1.0, 0.52, 0.3);
 69     color->AddRGBPoint(190.0, 1.00, 1.00, 1.00);
 70     color->AddRGBPoint(220.0, 0.20, 0.20, 0.20);
 71     volumeProperty->SetColor(color);
 72     /***********************************************************/
 73     //渲染管道
 74     vtkSmartPointer<vtkVolume> origVolume =
 75         vtkSmartPointer<vtkVolume>::New();
 76     origVolume->SetMapper(origMapper);
 77     origVolume->SetProperty(volumeProperty);
 78  
 79  
 80     vtkSmartPointer<vtkVolume> croppingVolume =
 81         vtkSmartPointer<vtkVolume>::New();
 82     croppingVolume->SetMapper(volumeMapper);
 83     croppingVolume->SetProperty(volumeProperty);
 84  
 85  
 86     /
 87     double origView[4] = { 0, 0, 0.5, 1 };
 88     double croppingView[4] = { 0.5, 0, 1, 1 };
 89     vtkSmartPointer<vtkRenderer> origRender =
 90         vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
 91     origRender->AddVolume(origVolume);
 92     origRender->SetBackground(1, 1, 0);
 93     origRender->SetViewport(origView);
 94  
 95  
 96     vtkSmartPointer<vtkRenderer> croppingRender =
 97         vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
 98     croppingRender->AddVolume(croppingVolume);
 99     croppingRender->SetBackground(0, 1, 0);
100     croppingRender->SetViewport(croppingView);
101     ///
102     vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> rw =
103         vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
104     rw->AddRenderer(origRender);
105     rw->AddRenderer(croppingRender);
106     rw->SetWindowName("Cropping Volume");
107     rw->SetSize(640, 320);
108  
109  
110     vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> rwi =
111         vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
112     rwi->SetRenderWindow(rw);
113  
114  
115     origRender->GetActiveCamera()->SetPosition(0, -1, 0);
116     origRender->GetActiveCamera()->SetFocalPoint(0, 0, 0);
117     origRender->GetActiveCamera()->SetViewUp(0,0,1);
118     origRender->GetActiveCamera()->Azimuth(30);
119     origRender->GetActiveCamera()->Elevation(30);
120     origRender->ResetCamera();
121     croppingRender->SetActiveCamera(origRender->GetActiveCamera());
122     
123     rw->Render();
124     rwi->Start();
125     return 0;
126 }

输出结果如下：

posted on 2021-01-07 08:30 一杯清酒邀明月阅读(1065) 评论(0) 编辑收藏举报