vtk基本概念

渲染场景中数据的可视化表达通过vtkProp的子类负责，vtkPro子类 负责确定渲染场景中对象的位置、大小和方向等信息，它依赖于两个对象，一个是Mapper对象，负责存放数据和渲染信息，另一个是属性对象（vtkProperty）,负责控制颜色、不同明度等

Mapper作用是将输入的数据转换为几何图元数据

Model坐标：定义模型时的坐标

World坐标：放置Actor的三维坐标，就是场景坐标。Actor的一个功能就是将Model坐标转换成World坐标，World坐标同时也是相机、灯光所在的坐标系统

View坐标是相机所看到的的坐标系统，XYZ取值是[-1,1]，相机负责将World坐标转换成View坐标

Display坐标，就是显示坐标，坐标轴的取值为像素

渲染引擎负责数据的可视化表达，可视化管线是指用于获取或者创建数据、处理数据以及把数据写入文件或者传递给渲染引擎。

Source用于创建数据或者读取数据，传入到Filter生成新的数据，再到Mapper后传入引擎。Mapper是可视化管线的终点，也是可视化管线与渲染引擎的桥梁

可视化管线的连接，通过SetInputConnnection()和GetOutputPort()，连接时要求两部分的数据类型必须一直。如：vtkMarchingCubes要求输入的是vtkImageData类型，如果是vtkPolyData，则运行时出现错误。

管线执行时，当对数据对象做了更改时，不立即进行计算，只有当发出请求时，才开始计算。程序在调用 Render()函数时，Actor会收到渲染请求，接着请求Mapper给他发送数据，而Mapper会请求上一层的Filter数据，最后Filter请求Source。如果在重新读入数据以后，中间需要某些信息，在得到信息之前，必须调用update()函数。

vtkSmartPointer<vtkImageData> MyFunction()
{
    vtkSmartPointer<vtkImageData> myObject = vtkSmartPointer<vtkImageData>::New();
    return myObjec;
}
vtkSmartPointer<vtkImageData> myImageData = MyFunction();//可以调用


//但是这样不行
vtkImageData* MyFunction()
{
    vtkSmartPointer<vtkImageData> myObject = vtkSmartPointer<vtkImageData>::New();
    return myObjec;//返回时转成原始指针，引用计数为0，myObject被删除
}
vtkImageData* myImageData = MyFunction();//错误
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对于这种情况

vtkSmartPointer<vtkImageData> myObject = vtkSmartPointer<vtkImageData>::New();
myObject = reader->GetOutput();
//这里没有必要使用智能指针，因为没有创建新对象。用的是仍然是reader->GetOutput()对象
//直接使用
vtkImageData* myObject = reader->GetOutput();
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运行时识别

vtkSmartPointer<vtkBMPReader> reader = vtkSmartPointer<vtkBMPReader>::New();
const char* type = reader->GetClassNaem();//"vtkBMPReader"
if(reader->isA("vtkBMPReader")){}; //true

//基类向子类转换类似于dynamic_cast
vtkBMPReader::SafeDownCast(readerBase);//只有vtkBMPReader是readerBase的派生类才行，否则返回空指针

//vtk还提供了调试状态输出函数print等
bmpReader->Print(std::cout);
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vtk数据结构

数据对象表现的数据是可以被可视化管线处理的数据，只有当数据对象被组织成一种结构后，才能被VTK处理

vtkDataSet组织结构由拓扑和几何结构两部分组成。vtkDataSet由组织结构和属性数据组成。拓扑：对象构成形式，几何结构：对象空间位置关系。

Point构成了vtkDataSet的几何结构，Cell构成了拓扑结构。如三角形，必须定义三个坐标点 p1,p2,p3，如何连接（p1-p2-p3还是p3-p2-p1）构成了拓扑。总结，点数据（坐标数据）就是几何结构。其他的都是拓扑结构，如vtkLine、vtkVertex

一系列有序的点有序的连接就是单元。

顶点列表由点的索引号表示按照顺序表示。单元由单元类型（六面体）和顶点列表组成，如果不指定单元类型，则不确定形状。

数据集类型由组织 结构决定，并决定了点和单元之间的相互关系。如网格。

属性数据，可与点数据或者单元数据相关联，也可以与单元的某些成分相关联，如单元数据 的某个边

vtkPointData和 vtkCellData表示数据集的属性

数据通过vtkDataArray的形式存储。元祖的组分个数就是元祖的大小，即每个元组里面有几个值。

vtk的数据对象是作为vtkDataArray的数组实现。也就是数据数组的数组。

vtk数据读写

场景的导入与导出是指将宣传场景中的对象，包括相机、光照 、Actor属性、变化矩阵等写入或者导出文件。

vtk图像处理

vtk图形处理

默认情况下，mapper优先使用点标量数据进行颜色映射，当没有可用的点标量数据时，会使用可用的单元标量数据。

vtk提供的常用数据源：vtkArrowSource、vtkCubeSource、vtkCylinderSource、vtkDiskSource、vtkLineSource、vtkPlaneSource、vtkSphereSource、vtkConeSource

vtkMaskPoints设置采样部分数据

vtkAppendPolyData可以实现vtkPolyData的合并

纹理映射，需要将纹理空间的映射分解为两部，需要映入一个包围景物的中介三维曲面作为中介媒介。先将纹理映射到中介面，然后再将中界面映射到物体。

体绘制

VTK交互与Widget

//1定义回调函数
void MyCallbackFunc(vtkObject* obj,unsigned long eid,void* clientdata,void* calldata)
{
   	//obj,调用时间的对象，即调用AddObserver()函数的对象
    //eid,事件id
    //clentdata,与vtkCallbackCommand实例相关联的数据，回调函数里需要访问主程序里的数据时，由主程序向回调函数传递的数据。可用vtkCallbackCommand::SetClientData()设置
    //calldata,执行vtkObject::InvokeEvent()函数，随着回调函数发送的数据
}
//2创建vtkCallBackCommand对象
	vtkSmartPointer<vtkCallbackCommand> mouseCallback =
	vtkSmartPointer<vtkCallbackCommand>::New();
	mouseCallback->SetCallback(MyCallbackFunc);
//3将vtkCallbackCommand对象添加到观察者列表。
	interactor->AddObserver(vtkCommand::LeftButtonPressEvent, mouseCallback);

//也可以直接从vtkCommand类中派生子类来实现
//1、重写类
class vtkMyCallback : public vtkCommand
{
public:
	static vtkMyCallback *New() 
	{ return new vtkMyCallback; }

	void SetObject(vtkConeSource* cone)//用于主程序向vtkMyCallback传数据
	{
		m_Cone = cone;
	}
	virtual void Execute(vtkObject *caller, unsigned long eventId, void* callData)
	{//程序所要实现的功能
		std::cout<<"Left button pressed.\n"
			<<"The Height: "<<m_Cone->GetHeight()<<"\n"
			<<"The Radius: "<<m_Cone->GetRadius()<<std::endl;
	}

private:
	vtkConeSource *m_Cone;
};
//第二步
	vtkSmartPointer<vtkMyCallback> callback = vtkSmartPointer<vtkMyCallback>::New();
	callback->SetObject(cone);//cone之前已经定义
//第三步
	iren->AddObserver(vtkCommand::LeftButtonPressEvent, callback);
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vtk自定义GUI程序

vtkEventQtSlotConnect类可以实现VTK事件与Qt槽函数的连接

vtkEventQtSlotConnect* m_Connections = vtkEventQtSlotConnect::New();
m_Connections->Connect(m_QVTKWidget->GetRenderWindow()->GetInteractor(),vtkCommand::MouseMouseEvent,this,SLOT(updata(vtkObject*)));
//槽函数
void updateCoords(vtkObject* obj)
{
    vtkRenderWindowInteractor* iren = vtkRenderWindowInteractor::SafeDownCast(obj);
}
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自定义vtk类

//1选择基类
//定义类的构造函数，析构函数，赋值运算符和拷贝构造函数
//内部都是通过New()静态函数生成，构造、析构、都定义为protected类型，赋值=和拷贝构造都要定义为private,切不做实现
//2定义标准创建和算出函数 New()和Delete()
//New()必须覆盖父类的方法，Delete()直接继承vtkObjectBase类即可
//实现文件构造函数之前，加入vtkStandardNewMacro(myClassName)
//3定义vtk基本函数。GetClassNameInternal()、IsTypeOf()、IsA()、SafeDownCast()、NewInstanceInternal()、NewInstance()实现这些，不用重写，只是需要vtk宏定义vtkTypeMacro(myClassName,vtkObject)
//4添加成员变量和相关函数,对于Set()和Get()函数，可以使用vtkSetMacro和vtkGetMacro
//5增加PrintSelf函数 打印对象状态 调试标志、引用计数等
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