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VTK面繪制（SR）與體繪制（VR）

發(fā)布時(shí)間：2020-08-11 19:52:50 來源：網(wǎng)絡(luò) 閱讀：2638 作者：006玩命 欄目：編程語言

面繪制 (Surface Rendering)

VTK中基于面繪制實(shí)現(xiàn)三維重建，使用的是經(jīng)典的Marching Cubes(移動(dòng)立方體法)算法。
　　
　　面繪制是采用分割技術(shù)對(duì)一系列的二維圖像進(jìn)行輪廓識(shí)別、提取等操作，最終還原出被檢測(cè)物體的三維模型，并以表面的方式顯示出來。
　　面繪制的數(shù)據(jù)流管道pipeline結(jié)構(gòu)為：
讀取器->提取等值面->數(shù)據(jù)處理->映射器->實(shí)例化角色->繪制器->繪制窗口->交互器->交換方式。
Marching Cubes算法簡(jiǎn)介：
首先，假定原始數(shù)據(jù)是離散的三維空間規(guī)則數(shù)據(jù)場(chǎng)；
其次，給出所求等值面的值；
最后，找出等值面經(jīng)過的體元位置，求出該體元內(nèi)的等值面并計(jì)算出相關(guān)參數(shù)（以便由常用的圖形軟件包或圖形硬件提供的面繪制功能繪制等值面）。
VTK提供了兩種提取等值面的類：
(1) vtkContourFilter
(2) vtkMarchingCubes.
VTK通過vtkPolyDataNormals在等值面上產(chǎn)生法向量；通過vtkStripper在等值面上產(chǎn)生紋理或三角面片。

體繪制（Volume Rendering）

VTK中基于體繪制實(shí)現(xiàn)三維重建，使用的是光線投射法(Ray-casting)。
體繪制的原理和面繪制完全不相同。面繪制需要生成中間圖元，而體繪制則是直接在原圖上進(jìn)行繪制，內(nèi)容需求較面繪制小。每切換一個(gè)視角需要重新對(duì)所有的像素點(diǎn)進(jìn)行顏色和透明度計(jì)算，需要時(shí)間比面繪制長(zhǎng)。

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