VTK_Learning_纹理映射体绘制_三维纹理映射

╰+攻爆jí腚メ 2023-07-12 09:17 42阅读 0赞

# 1.三维纹理映射 #

> 目前市面上的能多先科都是支持三维纹理映射的。利用三维纹理映射，将体数据映射至一组与视图平面平行的多边形，避免了二维纹理映射方法中因为纹理图像的切换造成的瑕疵。VTK中三维纹理映射体绘制方法由vtkVolumeTexture3D类实现，使用方法与二维纹理映射体绘制方法一致。（实时渲染效果真的是非常好）  
> 代码如下：  
>  
> 
>     #include <vtkAutoInit.h>
>     VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL);
>     VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingVolumeOpenGL);
>     VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingFreeType);
>     VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);
>      
>     #include <vtkSmartPointer.h>
>     #include <vtkStructuredPoints.h>
>     #include <vtkStructuredPointsReader.h>
>     //#include <vtkVolumeTextureMapper2D.h>
>     #include <vtkVolumeTextureMapper3D.h>
>     #include <vtkColorTransferFunction.h>
>     #include <vtkPiecewiseFunction.h>
>     #include <vtkRenderer.h>
>     #include <vtkRenderWindow.h>
>     #include <vtkRenderWindowInteractor.h>
>     #include <vtkVolumeProperty.h>
>     #include <vtkVolumeRayCastIsosurfaceFunction.h>
>      
>     int main(int argc, char *argv[])
>     {
>     	vtkSmartPointer<vtkStructuredPointsReader> reader =
>     		vtkSmartPointer<vtkStructuredPointsReader>::New();
>     	reader->SetFileName("mummy.128.vtk");
>     	reader->Update();
>      
>      
>     	/*vtkSmartPointer<vtkVolumeTextureMapper2D> volumeMapper =
>     		vtkSmartPointer<vtkVolumeTextureMapper2D>::New();
>     	volumeMapper->SetInputData(reader->GetOutput());;*/
>     	
>     	vtkSmartPointer<vtkVolumeTextureMapper3D> volumeMapper =
>     		vtkSmartPointer<vtkVolumeTextureMapper3D>::New();
>     	volumeMapper->SetInputData(reader->GetOutput());;
>     	/*************************************************************************/
>     	vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty> volumeProperty =
>     		vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty>::New();
>     	volumeProperty->SetInterpolationTypeToLinear();
>     	volumeProperty->ShadeOn();  //打开或者关闭阴影测试
>     	volumeProperty->SetAmbient(0.4);
>     	volumeProperty->SetDiffuse(0.6);  //漫反射
>     	volumeProperty->SetSpecular(0.2); //镜面反射
>     	//设置不透明度
>     	vtkSmartPointer<vtkPiecewiseFunction> compositeOpacity =
>     		vtkSmartPointer<vtkPiecewiseFunction>::New();
>     	compositeOpacity->AddPoint(70, 0.00);
>     	compositeOpacity->AddPoint(90, 0.40);
>     	compositeOpacity->AddPoint(180, 0.60);
>     	volumeProperty->SetScalarOpacity(compositeOpacity); //设置不透明度传输函数
>     	
>     	//设置颜色属性
>     	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(0, 1, 0);
>     	ren->AddVolume(volume);
>      
>     	vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> rw = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
>     	rw->AddRenderer(ren);
>     	rw->SetSize(480, 480);
>     	rw->Render();
>     	rw->SetWindowName("VolumeRendering by Texture2D");
>      
>     	vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> rwi =
>     		vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
>     	rwi->SetRenderWindow(rw);
>      
>     	ren->ResetCamera();
>     	rw->Render();
>     	rwi->Start();
>      
>     	return 0;
>     }
> 
> 输出图像如下：
> 
> ![20170206231308606][]
> 
> ![20170206231315012][]

#  2.硬件上的限制 #

受硬件纹理空间限制，当数据传递至vtkVolumeTextureMapper3D中后，在内部会进行重采样，以确保图像大小能过满足当前的纹理空间。默认情况下，对于单组分数据的纹理最大为256:256:128；四元非独立数据最大为256:128:128。三维纹理映射仅支持两种类型的显卡：NVIDIA和ATI。为了确保程序能够正确运行，其内部定义了核对函数：

int ISRenderSupported(vtkVolumeProperty* , vtkRenderer* );

用来判断是否支持当前的渲染，避免出现错误，使用方法如下：

int valid = volumeMapper->IsRenderSupported(volumeProperty,ren);

当软件程序检查到显卡类型满足时，就会返回TRUE。

# 3.VTK中体绘制渲染总结 #

> VTK中不同的vtkVolumeMapper支持不同的数据类型。  
> vtkVolumeRayCastMapper和vtkVolumeTextureMapper2D仅支持VTK\_UNSIGNED\_CHAR 和VTK\_UNSIGNED\_SHORT类型数据。当涉及到其他类型数据时，需要做数据强制转换，可以考虑使用vtkImageCast或vtkImageShiftScale类。  
> vtkVolumeTextureMapper3D则支持任意类型数据，当然必须输单组分数据或者是多元独立数据。  
> VTKFixedPointVolumeRayCastMapper灵活性最高，支持所有类型数据，最该可以支持四元数据。  
>

[20170206231308606]: https://img-blog.csdn.net/20170206231308606
[20170206231315012]: https://img-blog.csdn.net/20170206231315012