VTK————3D模型的旋转、交互、透明度设置

模型旋转

旋转模型的话可以用到以下例程，但是每次设置选择坐标时，都是累加的。可以通过SetOrientation来将模型方向设为初试方向。如果三个坐标都使用较大值来进行旋转，那么由于累加的特性。模型会在空间内进行大幅度的旋转和位移，这是需要注意的。

void rotate( double x, double y, double z,int mode){

    if (Actor== nullptr) {

        return;
    }
    if(mode==1){
    // 将模型的方向设置为初始方向（0度旋转）
    Actor->SetOrientation(0, 0, 0);

    // 触发渲染以更新视图
    render->interactor()->Render();

    }
    else{
    Actor->RotateX(x);
    Actor->RotateY(y);
    Actor->RotateZ(z);
    3DRender->AddActor(m_modelActor);

    }

    render->interactor()->Render();

}

也可以通过设置interactor 的 style 为 vtkInteractorStyleTrackballActor，来使用鼠标来控制 STL 模型的位置和方向。

    // Set the interaction style to vtkInteractorStyleTrackballActor
    vtkSmartPointer<vtkInteractorStyleTrackballActor> style = 
        vtkSmartPointer<vtkInteractorStyleTrackballActor>::New();
    m_renderWidget[3]->interactor()->SetInteractorStyle(style);

但是，存在一个问题，vtkInteractorStyleTrackballActor 和 vtkInteractorStyleTrackballCamera 之间存在冲突，因为它们控制不同的对象。vtkInteractorStyleTrackballActor 控制的是 actors，而 vtkInteractorStyleTrackballCamera 控制的是 camera，这样会导致无法实现3D模型的交互。

一种可能的解决方案是创建一个自定义的 interactor style，它在不同的模式下切换 vtkInteractorStyleTrackballActor 和 vtkInteractorStyleTrackballCamera。例如，当用户按下一个特定的键（比如 "c"）时，切换到 camera 控制模式，当用户按下另一个键（比如 "a"）时，切换到 actor 控制模式。

class CustomInteractorStyle : public vtkInteractorStyleTrackballCamera
{
public:
    static CustomInteractorStyle* New();
    vtkTypeMacro(CustomInteractorStyle, vtkInteractorStyleTrackballCamera);

    virtual void OnKeyPress() override
    {
        // Get the keypress
        vtkRenderWindowInteractor *rwi = this->Interactor;
        std::string key = rwi->GetKeySym();

        // Output the key that was pressed
        std::cout << "Pressed " << key << std::endl;

        // Handle an arrow key
        if(key == "a")
        {
            vtkInteractorStyleTrackballActor::SafeDownCast(rwi->GetInteractorStyle())->OnKeyPress();
        }
        else if(key == "c")
        {
            vtkInteractorStyleTrackballCamera::SafeDownCast(rwi->GetInteractorStyle())->OnKeyPress();
        }

        // Forward events
        vtkInteractorStyleTrackballCamera::OnKeyPress();
    }

private:

};

vtkStandardNewMacro(CustomInteractorStyle);

透明度设置

compositeOpacity：这是一个分段线性函数，用于定义不同灰度值的体素的透明度。函数的每个点由四个值定义：灰度值，透明度，左斜率和右斜率。例如，在 compositeOpacity->AddPoint(-3024, 0, 0.5, 0.0) 中，-3024 是灰度值，0 是该灰度值的透明度，0.5 和 0.0 分别是左斜率和右斜率。

color：这是一个颜色传递函数，用于定义不同灰度值的体素的颜色。函数的每个点由五个值定义：灰度值，红色分量，绿色分量，蓝色分量，中间点和中间点的斜率。例如，在 color->AddRGBPoint(-3024, 0, 0, 0, 0.5, 0.0) 中，-3024 是灰度值，0, 0, 0 分别是红色、绿色和蓝色分量，0.5 和 0.0 分别是中间点和中间点的斜率。

这两个函数通常一起使用来定义体绘制的颜色和透明度。在这个例子中，compositeOpacity 和 color 传递函数的灰度值是相同的，这意味着对于给定的灰度值，颜色和透明度都会被定义。

    vtkNew<vtkPiecewiseFunction> compositeOpacity;
    compositeOpacity->AddPoint(-3024, 0, 0.5, 0.0);
    compositeOpacity->AddPoint(-16, 0, .49, .61);
    compositeOpacity->AddPoint(641, 0.5, .5, 0.0);
    compositeOpacity->AddPoint(3071, 0.5, 0.5, 0.0);

    vtkNew<vtkColorTransferFunction> color;
    color->AddRGBPoint(-3024, 0, 0, 0, 0.5, 0.0);
    color->AddRGBPoint(-16, 0.73, 0.25, 0.30, 0.49, .61);
    color->AddRGBPoint(641, .90, .82, .56, .5, 0.0);
    color->AddRGBPoint(3071, 1, 1, 1, .5, 0.0);

如果想要实时调整模型的透明度，可以在QT界面上绑定QSlider部件，然后根据槽函数机制，来设定透明度大小。QSlider 只支持整型，而不支持浮点数（double）。但可以通过一些技巧来实现这个效果。首先，将滑块的最小值设置为0，最大值设置为20，因为1 / 0.05 = 20，这样你可以得到0.05的步进。

值得注意的是，不一定要局限于把透明度最大值设为1，超出1以后的透明值也能带来意料之外的效果。

    ui->horizontalSlider->setMinimum(0); // 最小值
    ui->horizontalSlider->setMaximum(20); // 最大值
    connect(ui->horizontalSlider, SIGNAL(valueChanged(int)), this, SLOT(on_sliderValueChanged(int)));

void on_ValueChanged(int value)
{
    double doubleValue = value / 20.0;
    vtkNew<vtkPiecewiseFunction> compositeOpacity;
    compositeOpacity->AddPoint(-3024, 0, 0.5, 0.0);
    compositeOpacity->AddPoint(-16, 0, .49, .61);
    compositeOpacity->AddPoint(641,doubleValue, .5, 0.0);
    compositeOpacity->AddPoint(3071, doubleValue, 0.5, 0.0);


    Volume->GetProperty()->SetScalarOpacity(newCompositeOpacity);
    render->interactor()->Render();

}