一：主要的知识点
1、说明
本文只是教程内容的一小段，因博客字数限制，故进行拆分。主教程链接：vtk教程——逐行解析官网所有Python示例-CSDN博客
2、知识点纪要
本段代码主要涉及的有①图像or体数据的梯度计算
二：代码及注释
import vtkmodules.vtkRenderingOpenGL2 import vtkmodules.vtkInteractionStyle from vtkmodules.vtkCommonColor import vtkNamedColors from vtkmodules.vtkImagingCore import vtkRTAnalyticSource from vtkmodules.vtkImagingGeneral import vtkImageGradient from vtkmodules.vtkFiltersSources import vtkConeSource from vtkmodules.vtkInteractionStyle import vtkInteractorStyleTrackballCamera from vtkmodules.vtkFiltersCore import ( vtkElevationFilter, vtkGlyph3D ) from vtkmodules.vtkRenderingCore import ( vtkActor, vtkPolyDataMapper, vtkRenderWindow, vtkRenderWindowInteractor, vtkRenderer ) def main(): colors = vtkNamedColors() """ vtkRTAnalyticSource 用于生成一个三维标量场.方便做体绘制、等值面、流线等演示 """ rt = vtkRTAnalyticSource() rt.SetWholeExtent(-2, 2, -2, 2, 0, 0) """ vtkImageGradient 作用是计算图像或体数据的梯度（gradient） 简单来说，它输入一张图像或一个体数据，输出在每个点上该位置的“变化率”——也就是梯度向量，3D数据包含三个方向，2D数据包含两个方向 """ grad = vtkImageGradient() grad.SetDimensionality(3) grad.SetInputConnection(rt.GetOutputPort()) sph = vtkConeSource() sph.SetRadius(0.1) sph.SetHeight(0.5) # 在这里的作用就是将空间位置信息转换为一个可用于视觉缩放的标量属性 elev = vtkElevationFilter() elev.SetLowPoint(-2, 0, 0) elev.SetHighPoint(2, 0, 0) """ 在 VTK 的数据处理流程中，过滤器通常会将其输入数据中所有的属性数组（例如标量、矢量、法线等）传递到其输出中，同时添加或修改它自己生成的新属性 所以elev的输出数据对象中包含三个主要属性数组，RTData(标量)，RTDataGradient (矢量) ，Elevation (标量) 。 """ elev.SetInputConnection(grad.GetOutputPort()) glyph = vtkGlyph3D() glyph.SetInputConnection(elev.GetOutputPort()) glyph.SetSourceConnection(sph.GetOutputPort()) glyph.ScalingOn() # 启用缩放 glyph.SetScaleModeToScaleByScalar() # 指定符号的尺寸应该由标量属性来控制，在这里是elevation glyph.SetVectorModeToUseVector() # 应该使用矢量属性来控制符号的方向，在这里是梯度 glyph.OrientOn() # 启用定向，允许符号（锥体）根据数据属性进行旋转 glyph.SetRange(-0.5, 1) glyph.ClampingOn() # 开启了特殊的缩放范围限制。这意味着任何超出 SetRange 所定义范围的输入标量值，在计算缩放因子时都将被限制在边界值上。 glyph.SetScaleFactor(1) # 这是一个乘法因子。在标量值被钳制和映射到 [0, 1]范围后，最终的缩放值将乘以这个系数1。它用于统一调整所有符号的整体视觉大小 """ SetInputArrayToProcess的格式是(idx, port, connection, fieldAssociation, fieldAttributeType) idx: 这个参数告诉 vtkGlyph3D 你想用这个数组做什么，对于 vtkGlyph3D，这个参数是必需的，用于识别它将把哪个数组分配给哪个内部功能槽（如缩放、定向、着色） """ glyph.SetInputArrayToProcess(0, 0, 0, 0, 'Elevation') # 缩放 glyph.SetInputArrayToProcess(1, 0, 0, 0, 'RTDataGradient') # 定向 glyph.SetInputArrayToProcess(3, 0, 0, 0, 'RTData') # 颜色或者张量 coloring_by = 'RTData' mapper = vtkPolyDataMapper() mapper.SetInputConnection(glyph.GetOutputPort()) mapper.SetScalarModeToUsePointFieldData() mapper.SetColorModeToMapScalars() mapper.ScalarVisibilityOn() mapper.SetScalarRange(glyph.GetOutputDataObject(0).GetPointData().GetArray(coloring_by).GetRange()) mapper.SelectColorArray(coloring_by) actor = vtkActor() actor.SetMapper(mapper) ren = vtkRenderer() ren.AddActor(actor) ren.SetBackground(colors.GetColor3d('MidnightBlue')) renWin = vtkRenderWindow() renWin.AddRenderer(ren) renWin.SetWindowName('ClampGlyphSizes') iren = vtkRenderWindowInteractor() istyle = vtkInteractorStyleTrackballCamera() iren.SetInteractorStyle(istyle) iren.SetRenderWindow(renWin) ren.ResetCamera() renWin.Render() iren.Start() if __name__ == '__main__': main()
