vtk剪切

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：

[cpp] view plain copy

1. <span style="font-size:18px;">volumeMapper->SetCropping(1);//开启Cropping功能  
2. volumeMapper->SetCroppingRegionPlanes(50, 150, 50, 200, 50, 150);  
3. volumeMapper->SetCroppingRegionFlags(0x0002000);</span>  

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：

[cpp] view plain copy

1. <span style="font-size:18px;">#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. }</span>  

输出结果如下：