VTK——angleWidget的3D转换

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• 3D空间坐标转换
• 例程
• 心得

3D空间坐标转换

在冠状图、矢状面、横截面等创建的角度组件的三个端点坐标，不能直接用在3D视图中。这是因为2D切片的坐标是基于像素的，而3D空间的坐标可能是基于实际物理尺寸的。
解决方案是使用2D点的坐标、切片的物理位置和方向以及可能的其他参数（例如切片厚度或间距），来计算空间坐标。将计算好的空间坐标p1、p2、p3传入下面的函数中，就可以在3D视图中画出角度组件。

例程

get3DViewAngle(double* p1, double* p2, double* mid, int* indexVal) {
    double modifiedPoints[3][3]; 
    int currentAngleIndex = *indexVal;
    auto iter = threeDActors.find(currentAngleIndex);
    if (iter != threeDActors.end()) {
        for (auto act : iter->second) {
            threeDRenderer->RemoveActor(act);
        }
        threeDActors.erase(iter);
    }

    double* pts[] = {p1, p2, mid};

    for(int i = 0; i < 3; i++) {
        modifiedPoints[i][0] = pts[i][0] * xRange[1] / imageDims[0];
        modifiedPoints[i][1] = pts[i][1] * yRange[1] / imageDims[1];
        modifiedPoints[i][2] = pts[i][2] * zRange[1] / imageDims[2];
    }

    vtkSmartPointer<vtkSphereSource> src1 = vtkSmartPointer<vtkSphereSource>::New();
    src1->SetCenter(modifiedPoints[0]);
    src1->SetRadius(2);
    vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> map1 = vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
    map1->SetInputConnection(src1->GetOutputPort());
    vtkSmartPointer<vtkActor> act1 = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
    act1->SetMapper(map1);

    vtkSmartPointer<vtkSphereSource> src2 = vtkSmartPointer<vtkSphereSource>::New();
    src2->SetCenter(modifiedPoints[1]);
    src2->SetRadius(2);
    vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> map2 = vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
    map2->SetInputConnection(src2->GetOutputPort());
    vtkSmartPointer<vtkActor> act2 = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
    act2->SetMapper(map2);

    vtkSmartPointer<vtkSphereSource> src3 = vtkSmartPointer<vtkSphereSource>::New();
    src3->SetCenter(modifiedPoints[2]);
    src3->SetRadius(2);
    vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> map3 = vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
    map3->SetInputConnection(src3->GetOutputPort());
    vtkSmartPointer<vtkActor> act3 = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
    act3->SetMapper(map3);

    vtkSmartPointer<vtkLineSource> lnSrc1 = vtkSmartPointer<vtkLineSource>::New();
    lnSrc1->SetPoint1(modifiedPoints[0]);
    lnSrc1->SetPoint2(modifiedPoints[2]);
    vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> lnMap1 = vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
    lnMap1->SetInputConnection(lnSrc1->GetOutputPort());
    vtkSmartPointer<vtkActor> lnAct1 = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
    lnAct1->SetMapper(lnMap1);

    vtkSmartPointer<vtkLineSource> lnSrc2 = vtkSmartPointer<vtkLineSource>::New();
    lnSrc2->SetPoint1(modifiedPoints[1]);
    lnSrc2->SetPoint2(modifiedPoints[2]);
    vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> lnMap2 = vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
    lnMap2->SetInputConnection(lnSrc2->GetOutputPort());
    vtkSmartPointer<vtkActor> lnAct2 = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
    lnAct2->SetMapper(lnMap2);

    threeDRenderer->AddActor(act1);
    threeDRenderer->AddActor(act2);
    threeDRenderer->AddActor(act3);
    threeDRenderer->AddActor(lnAct1);
    threeDRenderer->AddActor(lnAct2);
    std::vector<vtkSmartPointer<vtkActor>> acts = {act1, act2, act3, lnAct1, lnAct2};
    threeDActors[currentAngleIndex] = acts;

    for (auto act : acts) {
        threeDRenderer->AddActor(act);
    }
    renderWidget[3]->interactor()->Render();
}


}

心得

1. 在创建角度组件后，不能直接读取组件的端点坐标来用于计算空间坐标，因为此时的端点坐标还是空。需要等到鼠标左键点击三次后，才会得到完整的端点坐标。这个时候可以写在角度组件的回调函数中，然后使用成员变量来获取创建好的端点坐标。
2. 在角度组件的回调函数中，可以使用信号槽机制来保证拖动组件后能够实时更新角度组件位置。
3. 如果是创建线条组件，需要手动触发一次回调函数，因为线条组件的端点位置是可以直接读取的。

                lineCallback->Execute(lineWidget, vtkCommand::EndInteractionEvent, nullptr);         //手动触发回调

4.如果想要保证实时删除2D和3D视图中的角度组件，可以使用map，只需要记住创建的索引就能直接删除组件。这样可以与页面上的组件数量和组件索引独立开来.

std::map<int,vtkSmartPointer<vtkAngleWidget>> ngleWidgets;