（36）VTK C++开发示例 ---纹理贴图四边形

文章目录

• • [1. 概述](#1. 概述)
  • [2. CMake链接VTK](#2. CMake链接VTK)
  • [3. main.cpp文件](#3. main.cpp文件)
  • [4. 演示效果](#4. 演示效果)

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1. 概述

此示例定义 4 个点（共面）并使用输入图像对它们进行纹理处理。

主要实现了以下功能：

1. 创建几何形状 ：
   • 定义了一个四边形的顶点（vtkPoints）和多边形（vtkPolygon）。
   • 使用 vtkCellArray 将顶点连接成一个多边形。
   • 将顶点和多边形数据存储到 vtkPolyData 中。
2. 设置纹理坐标 ：
   • 定义了纹理坐标（vtkFloatArray），并将其与多边形数据关联，用于纹理映射。
3. 加载纹理 ：
   • 使用 vtkJPEGReader 加载了一张 JPEG 图片作为纹理。
   • 将纹理数据传递给 vtkTexture。
4. 创建渲染管线 ：
   • 使用 vtkPolyDataMapper 将几何数据映射为图形数据。
   • 创建了一个 vtkActor，将几何数据和纹理绑定到演员对象。
   • 设置了演员的颜色和纹理。
5. 设置渲染环境 ：
   • 创建了一个 vtkRenderer，将演员添加到渲染器中，并设置背景颜色。
   • 创建了一个 vtkRenderWindow，将渲染器添加到窗口中，并设置窗口大小。
   • 创建了一个 vtkRenderWindowInteractor，用于处理用户交互。
6. 渲染与交互 ：
   • 调用 Render() 方法进行渲染。
   • 调用 Start() 方法启动交互循环，允许用户与渲染窗口进行交互。

演示文件下载地址

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
IOImage
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： 2025-03-22 20:31:57
* 开发者：   MHF
* 邮箱：     [email protected]
* 功能：     
*********************************************************************************/
#include <string>
#include <vtkCellArray.h>
#include <vtkFloatArray.h>
#include <vtkImageData.h>
#include <vtkJPEGReader.h>
#include <vtkNamedColors.h>
#include <vtkNew.h>
#include <vtkPointData.h>
#include <vtkPolyData.h>
#include <vtkPolyDataMapper.h>
#include <vtkPolygon.h>
#include <vtkProperty.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkTexture.h>

using namespace std;

int main()
{
  // 创建一个4边形4个顶点
  vtkNew<vtkPoints> points; //创建点
  points->InsertNextPoint(0, 0, 0); //插入点
  points->InsertNextPoint(1, 0, 0); //插入点
  points->InsertNextPoint(1, 1, 0); //插入点
  points->InsertNextPoint(0, 2, 0); //插入点

  vtkNew<vtkPolygon> polygon; //创建多边形
  polygon->GetPointIds()->SetNumberOfIds(4); //设置多边形的顶点数
  polygon->GetPointIds()->SetId(0, 0);
  polygon->GetPointIds()->SetId(1, 1);
  polygon->GetPointIds()->SetId(2, 2);
  polygon->GetPointIds()->SetId(3, 3);

  vtkNew<vtkCellArray> polys; // 用于定义顶点如何连接形成基本图元（如多边形、线段等
  polys->InsertNextCell(polygon); //插入多边形

  vtkNew<vtkPolyData> polydata; //创建多边形数据
  polydata->SetPoints(points); //设置点
  polydata->SetPolys(polys); //设置多边形

  vtkNew<vtkFloatArray> tcoords; //创建纹理坐标
  tcoords->SetNumberOfComponents(2); //设置纹理坐标的组件数
  tcoords->SetName("TextureCoordinates"); //设置纹理坐标的名称，用于查找纹理坐标数组

  float tuple[2] = {0.0, 0.0}; //设置纹理坐标
  tcoords->InsertNextTuple(tuple); //插入纹理坐标
  tuple[0] = 1.0;  
  tuple[1] = 0.0;
  tcoords->InsertNextTuple(tuple);
  tuple[0] = 1.0;
  tuple[1] = 1.0;
  tcoords->InsertNextTuple(tuple);
  tuple[0] = 0.0;
  tuple[1] = 2.0;
  tcoords->InsertNextTuple(tuple);

  polydata->GetPointData()->SetTCoords(tcoords); //设置纹理坐标

  vtkNew<vtkNamedColors> colors;
  string filename = "e:/lib/VTK/vtk-data/Data/wintersun.jpg";

  vtkNew<vtkJPEGReader> jpegReader; //读取jpg文件
  jpegReader->SetFileName(filename.c_str());
  vtkNew<vtkTexture> texture; //创建纹理
  texture->SetInputConnection(jpegReader->GetOutputPort()); //设置纹理的输入

  /******************** 开始绘制********************/
  vtkNew<vtkPolyDataMapper> mapper; //创建映射器
  mapper->SetInputData(polydata); //设置输入数据

  vtkNew<vtkActor> actor; //创建演员
  actor->SetMapper(mapper); //设置映射器
  actor->SetTexture(texture); //设置纹理
  actor->GetProperty()->SetColor(colors->GetColor3d("White").GetData()); //设置颜色

  vtkNew<vtkRenderer> renderer; //创建渲染器
  renderer->AddActor(actor); //添加演员
  renderer->SetBackground(colors->GetColor3d("SlateGray").GetData()); //设置背景颜色
  renderer->ResetCamera(); //重置相机

  vtkNew<vtkRenderWindow> renderWindow; //创建渲染窗口
  renderWindow->AddRenderer(renderer); //添加渲染器
  renderWindow->SetSize(600, 600); //设置窗口大小

  vtkNew<vtkRenderWindowInteractor> renderWindowInteractor; //创建交互器
  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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