VTK|显示三维图像的二维切片

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实现类头文件
实现类源文件
如何调用
项目git链接

以中心点坐标横切面

实现类头文件

cpp 复制代码

/**
 * @file MeshSliceController.h
 * @brief 该头文件定义了 MeshSliceController 类，用于显示切面图。
 * @details 该类负责处理与网格切面相关的操作，包括创建切面、显示和隐藏切面，以及更新用于切面操作的网格数据。
 *          注意注释中提到的比例尺相关内容可能是文档编写错误，实际该类与比例尺无关。
 * @author qtree
 * @date 2025年5月14日
 */
#ifndef MESHSLICECONTROLLER_H
#define MESHSLICECONTROLLER_H

#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkPolyData.h>
#include <vtkPlane.h>
#include <vtkCutter.h>
#include <vtkPolyDataMapper.h>
#include <vtkActor.h>
#include <vtkRenderer.h>

/**
 * @enum SliceDirection
 * @brief 定义切面的方向枚举类型。
 */
enum SliceDirection
{
    SLICE_X, ///< 沿 X 轴方向进行切面
    SLICE_Y, ///< 沿 Y 轴方向进行切面
    SLICE_Z  ///< 沿 Z 轴方向进行切面
};

/**
 * @class MeshSliceController
 * @brief 用于管理和显示网格数据切面的类。
 *
 * 该类提供了显示、隐藏切面，以及更新网格数据的功能。
 */
class MeshSliceController
{
public:
    /**
     * @brief 构造函数。
     * @param renderer 用于渲染切面的渲染器。
     */
    MeshSliceController(vtkSmartPointer<vtkRenderer> renderer);

    /**
     * @brief 根据指定方向显示切面。
     * @param direction 切面的方向，取值为 SliceDirection 枚举类型。
     */
    void ShowSlice(SliceDirection direction);

    /**
     * @brief 隐藏当前显示的切面。
     */
    void HideSlice();

    /**
     * @brief 更新用于切面操作的网格数据。
     * @param polyData 新的网格数据。
     */
    void UpdatePolyData(vtkSmartPointer<vtkPolyData> polyData);

    /**
     * @brief 设置原始网格数据的 Actor。
     * @param actor 原始网格数据的 Actor。
     */
    void SetOriginalActor(vtkSmartPointer<vtkActor> actor);

private:
    vtkSmartPointer<vtkRenderer> renderer_; ///< 用于渲染切面的渲染器
    vtkSmartPointer<vtkPolyData> polyData_; ///< 用于切面操作的网格数据

    vtkSmartPointer<vtkPlane> slicePlane_;           ///< 定义切面的平面
    vtkSmartPointer<vtkCutter> cutter_;              ///< 用于切割网格数据的切割器
    vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> sliceMapper_; ///< 切面数据的映射器
    vtkSmartPointer<vtkActor> sliceActor_;           ///< 用于显示切面的 Actor

    vtkSmartPointer<vtkActor> originalActor_; ///< 原始网格数据的 Actor
};

#endif // MESHSLICECONTROLLER_H

实现类源文件

cpp 复制代码

#include "MeshSliceController.h"
#include <vtkProperty.h>
#include <vtkBoundingBox.h>
#include <iostream> // 添加标准输出

MeshSliceController::MeshSliceController(vtkSmartPointer<vtkRenderer> renderer)
    : renderer_(renderer)
{
    std::cout << "[MeshSliceController] Constructor called." << std::endl;

    slicePlane_ = vtkSmartPointer<vtkPlane>::New();
    cutter_ = vtkSmartPointer<vtkCutter>::New();
    cutter_->SetCutFunction(slicePlane_);

    sliceMapper_ = vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
    sliceMapper_->SetInputConnection(cutter_->GetOutputPort());

    sliceActor_ = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
    sliceActor_->SetMapper(sliceMapper_);
    sliceActor_->GetProperty()->SetColor(1.0, 0.0, 0.0); // 红色切面
    sliceActor_->GetProperty()->SetLineWidth(2.0);
    sliceActor_->GetProperty()->SetOpacity(1.0);
}

void MeshSliceController::ShowSlice(SliceDirection direction)
{
    if (!polyData_)
    {
        std::cerr << "[MeshSliceController] polyData_ is null. Cannot show slice." << std::endl;
        return;
    }
    if (originalActor_)
    {
        std::cout << "[ShowSlice] Hiding original actor." << std::endl;
        originalActor_->VisibilityOff();
    }

    std::cout << "[MeshSliceController] ShowSlice called." << std::endl;
    double bounds[6];
    polyData_->GetBounds(bounds);

    double center[3] = {
        (bounds[0] + bounds[1]) / 2.0,
        (bounds[2] + bounds[3]) / 2.0,
        (bounds[4] + bounds[5]) / 2.0};

    std::cout << "PolyData bounds: ["
              << bounds[0] << ", " << bounds[1] << ", "
              << bounds[2] << ", " << bounds[3] << ", "
              << bounds[4] << ", " << bounds[5] << "]" << std::endl;

    switch (direction)
    {
    case SLICE_X:
        std::cout << "Slice along X-axis." << std::endl;
        slicePlane_->SetOrigin(center[0], center[1], center[2]);
        slicePlane_->SetNormal(1.0, 0.0, 0.0);
        break;
    case SLICE_Y:
        std::cout << "Slice along Y-axis." << std::endl;
        slicePlane_->SetOrigin(center[0], center[1], center[2]);
        slicePlane_->SetNormal(0.0, 1.0, 0.0);
        break;
    case SLICE_Z:
        std::cout << "Slice along Z-axis." << std::endl;
        slicePlane_->SetOrigin(center[0], center[1], center[2]);
        slicePlane_->SetNormal(0.0, 0.0, 1.0);
        break;
    default:
        std::cerr << "Unknown slice direction!" << std::endl;
        return;
    }
    std::cout << "Origin: (" << center[0] << ", " << center[1] << ", " << center[2] << ")" << std::endl;

    cutter_->Update();
    vtkSmartPointer<vtkPolyData> sliceOutput = cutter_->GetOutput();
    std::cout << "Number of points in slice: " << sliceOutput->GetNumberOfPoints() << std::endl;
    std::cout << "Number of cells in slice: " << sliceOutput->GetNumberOfCells() << std::endl;

    if (!renderer_->HasViewProp(sliceActor_))
    {
        std::cout << "[MeshSliceController] Adding slice actor to renderer." << std::endl;
        renderer_->AddActor(sliceActor_);
    }
    else
    {
        std::cout << "[ShowSlice] Slice actor already exists in renderer." << std::endl;
    }

    sliceMapper_->SetInputConnection(cutter_->GetOutputPort());
    sliceMapper_->Update();
    renderer_->Render();
}

void MeshSliceController::HideSlice()
{
    if (originalActor_)
    {
        std::cout << "[HideSlice] Restoring original actor visibility." << std::endl;
        originalActor_->VisibilityOn();
    }
    if (renderer_->HasViewProp(sliceActor_))
    {
        std::cout << "[HideSlice] Removing slice actor." << std::endl;
        renderer_->RemoveActor(sliceActor_);
        renderer_->Render();
    }
}

void MeshSliceController::UpdatePolyData(vtkSmartPointer<vtkPolyData> polyData)
{
    std::cout << "[UpdatePolyData] Updating slice polyData, number of points: "
              << (polyData ? polyData->GetNumberOfPoints() : 0) << std::endl;
    polyData_ = polyData;
    cutter_->SetInputData(polyData_); // 更新切割输入
    cutter_->Update();
}

void MeshSliceController::SetOriginalActor(vtkSmartPointer<vtkActor> actor)
{
    originalActor_ = actor;
}

如何调用

头文件声明

cpp 复制代码

// 切面图
std::unique_ptr<MeshSliceController> meshSliceController_;

构造函数初始化一次

cpp 复制代码

// 切面图
meshSliceController_ = std::make_unique<MeshSliceController>(renderer_);
meshSliceController_->SetOriginalActor(testActor);
// 传入最终用于渲染的 polydata
meshSliceController_->UpdatePolyData(cylinderSource->GetOutput());

构造函数里xyz轴以及隐藏切面按钮槽函数

cpp 复制代码

connect(btnSliceX, &QPushButton::clicked, this, [=]()
        { meshSliceController_->ShowSlice(SLICE_X); renderWindow_->Render(); });

connect(btnSliceY, &QPushButton::clicked, this, [=]()
        { meshSliceController_->ShowSlice(SLICE_Y); renderWindow_->Render(); });

connect(btnSliceZ, &QPushButton::clicked, this, [=]()
        { meshSliceController_->ShowSlice(SLICE_Z); renderWindow_->Render(); });

connect(hideSlice, &QPushButton::clicked, this, [=]()
        {
if (meshSliceController_)
    meshSliceController_->HideSlice(); 
    renderWindow_->Render(); });

更新PolyData，通常在加载新的ply和obj文件之后调用

cpp 复制代码

// ✅ 更新切面数据
if (meshSliceController_)
{
   meshSliceController_->SetOriginalActor(ply_point_actor_);
   // 传入最终用于渲染的 polydata
   meshSliceController_->UpdatePolyData(vertexGlyphFilter->GetOutput()); 
}

项目git链接

gitee：https://gitee.com/strange-tree-qian/vtktest

github：https://github.com/qishuqian666/project-vtk-test