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VTK显示像素图

news 来源：原创 2024/5/20 12:45:34

VTK用来显示一些内定的数据结构，立体图像和图片很容易，但是很多人都找不到怎么显示出一张像素图。有人问我相关的技术，我整理了整理，弄成了一篇博客。

先把所需的头文件包含一下：

#include<vtkAutoInit.h>
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL2)
VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingFreeType);
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingVolumeOpenGL2);
#include <vtkImageImport.h>
#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkImageActor.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkInteractorStyleTrackballCamera.h>
#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;
#include <vtkInteractorStyleImage.h>

其中，

VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL2)
VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingFreeType);
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingVolumeOpenGL2);

是为了避免相关的一些错误。暂时我也忘了这些错误哪里来的了，反正别的博客上说加了就好了。

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

	return EXIT_SUCCESS;
}

在main函数里，我们要开始添加内容：首先创建一堆对象，第一个用来存储图像数据，然后是场景渲染器，以及之前介绍过的渲染引擎的Actor，然后是渲染窗口和交互器，这里使用一个简单的交互style。（目前我开的系列博客中还会介绍自定义的交互器样式）

	vtkSmartPointer<vtkImageImport>imageImport = 
		vtkSmartPointer<vtkImageImport>::New();
	vtkSmartPointer<vtkRenderer>sceneRenderer = 
		vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
	vtkSmartPointer<vtkImageActor>imageActor = 
		vtkSmartPointer<vtkImageActor>::New();
	vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>renderWindow = 
		vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
	vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> interactor = 
		vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
	vtkSmartPointer<vtkInteractorStyleImage> style =
		vtkSmartPointer<vtkInteractorStyleImage>::New();

接下来我们进行一些窗口的初始化工作。

	renderWindow->SetSize(600,600);
	sceneRenderer->SetBackground(0.8, 0.0, 0.0);
	renderWindow->AddRenderer(sceneRenderer);	
	sceneRenderer->AddActor(imageActor);
	//renderWindow->SetMultiSamples(0);
	interactor->SetRenderWindow(renderWindow);
	interactor->SetInteractorStyle(style);

	int width = 512;
	int height = 512;

我们定义一个存放数据的数组：

	const int Size = width* height * 3 * sizeof(unsigned char);
	unsigned char* m_pPixels = (unsigned char*)malloc(Size);

	for (int i = 0;i<width;i++){
		for (int j = 0;j < height;j+=1) {
			m_pPixels[(i*width + j) * 3] = 0;
			m_pPixels[(i*width + j) * 3 + 1] = 255;
			m_pPixels[(i*width + j) * 3 + 2] = 0;
		}
	}
	for (int i = 0;i<20;i++) {
		for (int j = 0;j < 20;j += 1) {
			m_pPixels[(i*width + j) * 3] = 0;
			m_pPixels[(i*width + j) * 3 + 1] = 0;
			m_pPixels[(i*width + j) * 3 + 2] = 255;
		}
	}
	for (int i = 40;i<60;i++) {
		for (int j = 0;j < 20;j += 1) {
			m_pPixels[(i*width + j) * 3] = 0;
			m_pPixels[(i*width + j) * 3 + 1] = 0;
			m_pPixels[(i*width + j) * 3 + 2] = 255;
		}
	}

在这个数组是3倍的长乘宽，也就是说每个像素对应了RGB三个颜色。然后我们将整片空间设置为绿色，再将里面两块区域设置为蓝色。

	imageImport->SetImportVoidPointer(m_pPixels);
	//imageImport->SetDataOrigin(-0.5f * (float)width, -0.5f * (float)height, 0);
	imageImport->SetWholeExtent(0, width - 1, 0, height - 1, 0, 0);
	imageImport->UpdateWholeExtent();
	imageImport->SetDataExtentToWholeExtent();
	imageImport->SetDataScalarTypeToUnsignedChar();
	imageImport->SetNumberOfScalarComponents(3);
	imageImport->Update();

	imageActor->SetInputData(imageImport->GetOutput());
	renderWindow->Render();
	interactor->Start();

然后再在里面设置显示的内容区域，数据的范围。之后送到actor里面，开始渲染。效果如下：

注意，绿色区域会随着显示框的改变而等长宽比放缩。

现在把全部代码附上：

#include<vtkAutoInit.h>
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL2)
VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingFreeType);
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingVolumeOpenGL2);
#include <vtkImageImport.h>
#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkImageActor.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkInteractorStyleTrackballCamera.h>
#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;
#include <vtkInteractorStyleImage.h>

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

	vtkSmartPointer<vtkImageImport>imageImport = 
		vtkSmartPointer<vtkImageImport>::New();
	vtkSmartPointer<vtkRenderer>sceneRenderer = 
		vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
	vtkSmartPointer<vtkImageActor>imageActor = 
		vtkSmartPointer<vtkImageActor>::New();
	vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>renderWindow = 
		vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
	vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> interactor = 
		vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
	vtkSmartPointer<vtkInteractorStyleImage> style =
		vtkSmartPointer<vtkInteractorStyleImage>::New();

	renderWindow->SetSize(600,600);
	sceneRenderer->SetBackground(0.8, 0.0, 0.0);
	renderWindow->AddRenderer(sceneRenderer);	
	sceneRenderer->AddActor(imageActor);
	//renderWindow->SetMultiSamples(0);
	interactor->SetRenderWindow(renderWindow);
	interactor->SetInteractorStyle(style);

	int width = 512;//(renderWindow->GetSize())[0];
	int height = 512;//(renderWindow->GetSize())[1];
	//cout << width << "  " << height<<endl;
	
	const int Size = width* height * 3 * sizeof(unsigned char);
	unsigned char* m_pPixels = (unsigned char*)malloc(Size);

	for (int i = 0;i<width;i++){
		for (int j = 0;j < height;j+=1) {
			m_pPixels[(i*width + j) * 3] = 0;
			m_pPixels[(i*width + j) * 3 + 1] = 255;
			m_pPixels[(i*width + j) * 3 + 2] = 0;
		}
	}
	for (int i = 0;i<20;i++) {
		for (int j = 0;j < 20;j += 1) {
			m_pPixels[(i*width + j) * 3] = 0;
			m_pPixels[(i*width + j) * 3 + 1] = 0;
			m_pPixels[(i*width + j) * 3 + 2] = 255;
		}
	}
	for (int i = 40;i<60;i++) {
		for (int j = 0;j < 20;j += 1) {
			m_pPixels[(i*width + j) * 3] = 0;
			m_pPixels[(i*width + j) * 3 + 1] = 0;
			m_pPixels[(i*width + j) * 3 + 2] = 255;
		}
	}
	imageImport->SetImportVoidPointer(m_pPixels);
	//imageImport->SetDataOrigin(-0.5f * (float)width, -0.5f * (float)height, 0);
	imageImport->SetWholeExtent(0, width - 1, 0, height - 1, 0, 0);
	imageImport->UpdateWholeExtent();
	imageImport->SetDataExtentToWholeExtent();
	imageImport->SetDataScalarTypeToUnsignedChar();
	imageImport->SetNumberOfScalarComponents(3);
	imageImport->Update();
	


	imageActor->SetInputData(imageImport->GetOutput());
	renderWindow->Render();
	interactor->Start();


	return EXIT_SUCCESS;

}