第四部分：VTK常用类详解（第117章 vtkTubeFilter管状过滤器类）

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1 vtkTubeFilter管状过滤器 - 管状显示、管状管理、管状样式

1.1 管状过滤器概念与原理

vtkTubeFilter是VTK中用于从线条生成管状几何体的核心过滤器。它将输入的多边形线条转换为具有圆形或多边形截面的三维管状结构，广泛应用于流线可视化、血管显示、管道建模等领域。

管状几何的数学基础

管状过滤器基于Frenet-Serret标架理论：

1. 切向量 T：沿线条的方向向量
2. 法向量 N：切向量的变化方向
3. 副法向量 B：T×N的叉积

数学表达式：

T(s) = dr/ds                    // 切向量
N(s) = dT/ds / |dT/ds|         // 主法向量
B(s) = T(s) × N(s)             // 副法向量

管状表面参数方程：

P(s,θ) = C(s) + r[cos(θ)N(s) + sin(θ)B(s)]

其中：

• C(s)是中心线
• r是半径
• θ是角度参数

管状过滤