（38）VTK C++开发示例 ---纹理裁剪

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1. 概述

具有透明纹理的球体切割。

该代码实现了一个使用 VTK 库进行三维可视化渲染的示例，主要包含两个核心功能：

一、基础球体渲染

1. 创建白色球体
   • 半径 0.5 的小球体
   • 使用 vtkSphereSource 生成高精度网格（经纬分辨率 100）
   • 通过 vtkPolyDataMapper 映射几何数据
   • 渲染为 MistyRose 颜色（浅粉色）
2. 交互式窗口
   • 创建 640x480 渲染窗口
   • 设置 SlateGray 石板灰背景色
   • 集成交互器支持用户视角操作

二、高级纹理映射

1. 外层球体构造
   • 半径 1.0 的透明球体（包裹内层小球）
   • 使用vtkImplicitTextureCoords实现：
     • 通过 vtkPlanes 定义两个切割平面（XY平面和YZ平面）
     • 结合 vtkStructuredPointsReader 读取 texThres.vtk 纹理数据
2. 特殊纹理效果
   • 禁用纹理插值（保持锐利边缘）
   • 关闭纹理重复模式
   • 最终呈现 LightSalmon 颜色（浅橙红色）的纹理效果

三、可视化效果

双球嵌套结构呈现：

• 内层：纯色实体球体
• 外层：带平面切割效果的透明纹理球体
• 通过交互器可旋转观察三维效果

环境	说明
系统	ubuntu22.04、windows11
cmake	3.22、3.25
Qt	5.14.2
编译器	g++11.4、msvc2017
VTK	9.4.1

2. CMake链接VTK

cmake_minimum_required(VERSION 3.20 FATAL_ERROR) # 设置CMake最低版本
project(vtk2) # 设置项目名称
# 查找VTK库
find_package(VTK COMPONENTS 
CommonColor
CommonCore
CommonDataModel
FiltersSources
FiltersTexture
IOLegacy
InteractionStyle
RenderingContextOpenGL2
RenderingCore
RenderingFreeType
RenderingGL2PSOpenGL2
RenderingOpenGL2
)
if(NOT VTK_FOUND)
message("VTK not found")
return()
endif()add_executable(vtk2 main.cpp) # 添加可执行文件target_link_libraries(vtk2 PRIVATE ${VTK_LIBRARIES}) # 链接VTK库
vtk_module_autoinit(TARGETS vtk2 MODULES ${VTK_LIBRARIES}) # 初始化VTK模块

3. main.cpp文件

/********************************************************************************
* 文件名：   main.cpp
* 创建时间： 2025-03-23 14:07:19
* 开发者：   MHF
* 邮箱：     [e-mail]
* 功能：     
*********************************************************************************/
#include <vtkActor.h>
#include <vtkCamera.h>
#include <vtkDataSetMapper.h>
#include <vtkDoubleArray.h>
#include <vtkImplicitTextureCoords.h>
#include <vtkNamedColors.h>
#include <vtkNew.h>
#include <vtkPlanes.h>
#include <vtkPoints.h>
#include <vtkPolyDataMapper.h>
#include <vtkProperty.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkSphereSource.h>
#include <vtkStructuredPointsReader.h>
#include <vtkTexture.h>using namespace std;int main()
{vtkNew<vtkNamedColors> colors; //创建颜色对象vtkNew<vtkSphereSource> sphere1; //创建一个球体sphere1->SetRadius(0.5);         //设置球体的半径sphere1->SetPhiResolution(100);   //设置球体的纬度分辨率，数值越大，球体的纬度越多，球体越圆润sphere1->SetThetaResolution(100); //设置球体的经度分辨率vtkNew<vtkPolyDataMapper> mapper1; //创建一个映射器mapper1->SetInputConnection(sphere1->GetOutputPort()); //设置映射器的输入vtkNew<vtkActor> actor1; //创建一个演员actor1->SetMapper(mapper1); //设置演员的映射器actor1->GetProperty()->SetColor(colors->GetColor3d("MistyRose").GetData()); //设置演员的颜色vtkNew<vtkSphereSource> sphere2; //创建一个球体sphere2->SetRadius(1.0);         //设置球体的半径sphere2->SetPhiResolution(100);   //设置球体的纬度分辨率sphere2->SetThetaResolution(100); //设置球体的经度分辨率vtkNew<vtkPlanes> planes; //创建一个平面double pts[6] = {0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0}; //设置平面的点vtkNew<vtkPoints> points; //创建点对象points->SetNumberOfPoints(2); //设置点的数量points->SetPoint(0, pts); //设置点的坐标points->SetPoint(1, pts + 3); //设置点的坐标double nrms[6] = {1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0}; //设置平面的法向量vtkNew<vtkDoubleArray> normals; //创建一个双精度数组normals->SetNumberOfComponents(3); //设置数组的组件数，即点的维度normals->SetNumberOfTuples(2); //设置数组的元组数，即点的数量normals->SetTuple(0, nrms); //设置数组的元组normals->SetTuple(1, nrms + 3); //设置数组的元组planes->SetPoints(points); //设置平面的点planes->SetNormals(normals); //设置平面的法向量vtkNew<vtkImplicitTextureCoords> tcoords; //创建一个隐式纹理坐标节点tcoords->SetInputConnection(sphere2->GetOutputPort()); //设置输入连接tcoords->SetRFunction(planes); //设置R函数vtkNew<vtkDataSetMapper> mapper2; //创建一个数据集映射器mapper2->SetInputConnection(tcoords->GetOutputPort()); //设置映射器的输入vtkNew<vtkStructuredPointsReader> reader; //创建一个结构化点读取器，专用于读取 .vtk 格式文件中存储的 vtkStructuredPoints 数据集支持旧版 VTK 文件格式（非 XML 格式）reader->SetFileName("e:/lib/VTK/vtk-data/Data/texThres.vtk"); //设置文件名vtkNew<vtkTexture> texture; //创建一个纹理texture->SetInputConnection(reader->GetOutputPort()); //设置纹理的输入texture->InterpolateOff(); //设置插值,关闭插值可以减少纹理的模糊效果。默认情况下，纹理插值为开（On），这意味着在渲染时会对纹理进行平滑处理以避免锯齿状边缘。如果你希望保持原始像素边界，可以将此选项设置为关（Off）。texture->RepeatOff(); //设置重复关闭vtkNew<vtkDataSetMapper> mapper3; //创建一个数据集映射器mapper3->SetInputConnection(tcoords->GetOutputPort()); //设置映射器的输入vtkNew<vtkActor> actor2; //创建一个演员actor2->SetMapper(mapper2); //设置演员的映射器actor2->SetTexture(texture); //设置演员的纹理actor2->GetProperty()->SetColor(colors->GetColor3d("LightSalmon").GetData()); //设置演员的颜色vtkNew<vtkRenderer> renderer; //创建一个渲染器renderer->AddActor(actor1); //添加演员renderer->AddActor(actor2); //添加演员renderer->SetBackground(colors->GetColor3d("SlateGray").GetData()); //设置背景颜色vtkNew<vtkRenderWindow> renderWindow; //创建一个渲染窗口renderWindow->AddRenderer(renderer); //添加渲染器renderWindow->SetSize(640, 480); //设置窗口大小vtkNew<vtkRenderWindowInteractor> renderWindowInteractor; //创建一个渲染窗口交互器renderWindowInteractor->SetRenderWindow(renderWindow); //设置渲染窗口renderWindow->Render(); //渲染renderWindowInteractor->Start(); //开始交互return 0;
}

4. 演示效果

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