万象更新（一）VTK 坐标轴、相机方向坐标轴、立方体坐标轴

VTK 坐标轴、相机方向坐标轴、立方体坐标轴

[1. 坐标轴、相机方向坐标轴、立方体坐标轴](#1. 坐标轴、相机方向坐标轴、立方体坐标轴)
[2. 坐标轴](#2. 坐标轴)
[3. 相机方向坐标轴](#3. 相机方向坐标轴)
[4. 立方体坐标轴](#4. 立方体坐标轴)

1. 坐标轴、相机方向坐标轴、立方体坐标轴

在 VTK（Visualization Toolkit）中，与坐标轴相关的组件主要包括坐标轴 (vtkAxesActor)、相机方向坐标轴 (vtkCameraOrientationWidget) 和立方体坐标轴 (vtkCubeAxesActor)。

控件	名称	作用及适用场景	备注
vtkAxesActor	坐标轴	显示简单坐标轴，适用于世界坐标系、对象坐标系	模型坐标系统显示
vtkCameraOrientationWidget	相机方向坐标轴	提供直观的相机方向参考	增强用户体验
vtkCubeAxesActor	立方体坐标轴	显示带刻度的三维坐标轴，数据可视化，显示数据范围	增强用户体验

2. 坐标轴

vtkAxesActor 控件
显示一个简单的三维坐标轴，通常用于表示场景的世界坐标系或对象的局部坐标系。示意图如下：
特点

依赖 vtkRenderer 自动计算对象边界并绘制刻度。
可显示 X、Y、Z 轴的刻度值，类似 Matplotlib 3D 图中的坐标轴。

示例代码

cpp 复制代码

vtkSmartPointer<vtkAxesActor> axesActor = vtkSmartPointer<vtkAxesActor>::New();
vtkSmartPointer<vtkOrientationMarkerWidget> widgetAxes= vtkSmartPointer<vtkOrientationMarkerWidget>::New();

// 设置坐标系的位置为右下角
// 左（0.8）： 视口的左边界，0.8 表示在窗口宽度的 80% 处。
// 下（0.0）： 视口的下边界，0.0 表示窗口的底部。
// 右（1.0）： 视口的右边界，1.0 表示窗口的最右边。
// 上（0.2）： 视口的上边界，0.2 表示窗口高度的 20% 处。
double rightBottomViewport[4] = {0.8, 0.0, 1.0, 0.2}; // {左, 下, 右, 上}
widgetAxes->SetViewport(rightBottomViewport);

// 配置 OrientationMarkerWidget
widgetAxes->SetOrientationMarker(axesActor);
widgetAxes->SetInteractor(renderWindow->GetInteractor());
widgetAxes->EnabledOn();
widgetAxes->InteractiveOff();

3. 相机方向坐标轴

vtkCameraOrientationWidget 控件

窗口角落显示一个小的坐标轴指示器，表示当前相机的方向。示意图如下：
特点

内部使用 vtkAxesActor 来绘制坐标轴。
允许用户点击控件切换视角，例如切换到 XY、XZ、YZ 平面视角。
提供直观的相机方向参考，方便用户在 3D 视图中定位。

示例代码

cpp 复制代码

vtkSmartPointer<vtkCameraOrientationWidget> cameraOrientation = vtkSmartPointer<vtkCameraOrientationWidget>::New();
cameraOrientation->CreateDefaultRepresentation();
cameraOrientation->SetParentRenderer(renderer);
cameraOrientation->SetKeyPressActivation(false);
cameraOrientation->On();

4. 立方体坐标轴

vtkCubeAxesActor 控件
沿着一个对象的边界绘制带刻度的坐标轴，用于展示数据的三维范围。示意图如下：
特点：

依赖 vtkRenderer 自动计算对象边界并绘制刻度。
可显示 X、Y、Z 轴的刻度值，类似 Matplotlib 3D 图中的坐标轴。
适用于科学可视化场景，帮助用户了解数据的实际尺寸和范围。

示例代码

cpp 复制代码

vtkSmartPointer<vtkCubeAxesActor> cubeAxesActor = vtkSmartPointer<vtkCubeAxesActor>::New();

// 基础配置
cubeAxesActor->SetXLabelFormat("%.2f"); // X轴标签格式
cubeAxesActor->SetYLabelFormat("%.2f"); // Y轴标签格式
cubeAxesActor->SetZLabelFormat("%.2f"); // Z轴标签格式
cubeAxesActor->SetFlyModeToStaticEdges(); // 坐标轴固定在数据边界
cubeAxesActor->SetCamera(renderer->GetActiveCamera()); // 关联相机

// 字体和颜色配置
cubeAxesActor->GetTitleTextProperty(0)->SetColor(1,0,0); // X轴红色
cubeAxesActor->GetTitleTextProperty(1)->SetColor(0,1,0); // Y轴绿色
cubeAxesActor->GetTitleTextProperty(2)->SetColor(0,0,1); // Z轴蓝色
cubeAxesActor->GetLabelTextProperty(0)->SetColor(1,0,0);
cubeAxesActor->GetLabelTextProperty(1)->SetColor(0,1,0);
cubeAxesActor->GetLabelTextProperty(2)->SetColor(0,0,1);

cubeAxesActor->SetVisibility(true);// 默认隐藏，加载数据后显示
renderer->AddActor(cubeAxesActor); // 将坐标轴演员添加到渲染器中
renderer->ResetCamera(); // 让 VTK 自动缩放视角以适应整个坐标轴