vtk三维场景基本要素 灯光、相机、颜色、纹理映射 简介

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了vtk三维场景基本要素 灯光、相机、颜色、纹理映射 简介。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

整理一下VTK  三维场景基本要素,后面会一一进行整理;

1. 灯光 vtkLight

剧场里有各式各样的灯光,三维渲染场景中也一样,可以有多个灯光存在。灯光和相机 是三维渲染场景必备的要素,vtkRenderer会自动创建默认的灯光和相机;
  vtkLight可以分为位置灯光(Positional Light,也叫聚光灯)和方向灯光(Direction Light)。 位置灯光是光源位置在渲染场景中的某个位置,可以指定灯光的衰减值、锥角等;方向灯光 即光源位置在无穷远,可以认为光线是平行的,比如自然界中的太阳光。光源的位置和焦点 的连线定义光线的方向,默认的vtkLight为方向灯光。

    VTK中用 vtkLight 代表现实场景中的灯光。
   
    常用方法如下:
    SetColor( ) 设置灯光颜色
    SetPoison( ) 设置灯光位置
    SetFocalPoint( ) 设置灯光焦点
    SetIntensity( ) 设置灯光强度
    SetSwitch( )/SwitchOn( )/SwitchOff( ) 打开或关闭对应灯光

vtk三维场景基本要素 灯光、相机、颜色、纹理映射 简介,VTK,VTK,vtkCamera,vtkLight

样例:
本程序光照示例定义了两个vtkLight对象,一个为绿色光,位置在(0,0,1),焦点对着相机的焦点; 另一个为蓝色光,位置在(0,0,-1),焦点也是对着相机的焦点,最后调用vtkRenderer的方法 AddLight()将两个灯光对象加入到渲染场景中。因为Renderer里可以有多个灯光,所以VTK 提供的接口是AddLight()而不是SetLight。

#include <QApplication>
#include <vtkAutoInit.h>
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL2)
VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle)

#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkInteractorStyleTrackballCamera.h>
#include <vtkCylinderSource.h>
#include <vtkPolyDataMapper.h>
#include <vtkActor.h>
#include <vtkLight.h>
#include <vtkCamera.h>
#include <vtkProperty.h>

int main()
{
    vtkSmartPointer<vtkCylinderSource> cylinder = vtkSmartPointer<vtkCylinderSource>::New();
    cylinder->SetHeight( 3.0 );
    cylinder->SetRadius( 1.0 );
    cylinder->SetResolution( 10 );

    vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> cylinderMapper = vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
    cylinderMapper->SetInputConnection( cylinder->GetOutputPort() );

    vtkSmartPointer<vtkActor> cylinderActor = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
    cylinderActor->SetMapper( cylinderMapper );

    vtkSmartPointer<vtkRenderer> renderer = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
    renderer->AddActor( cylinderActor );
    renderer->SetBackground( 1.0, 1.0, 1.0 );

    vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renWin = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
    renWin->AddRenderer( renderer );
    renWin->SetSize( 640, 480 );
    renWin->Render();
    renWin->SetWindowName("RenderCylinder-Lights");

    vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> iren = vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
    iren->SetRenderWindow(renWin);

    vtkSmartPointer<vtkInteractorStyleTrackballCamera> style = vtkSmartPointer<vtkInteractorStyleTrackballCamera>::New();
    iren->SetInteractorStyle(style);

    vtkSmartPointer<vtkLight> myLight = vtkSmartPointer<vtkLight>::New();
    myLight->SetColor(0,1,0);       //设置光颜色          
    myLight->SetPosition(0,0,1);    //设置光照位置
    myLight->SetFocalPoint(renderer->GetActiveCamera()->GetFocalPoint());  //设置灯光焦点
    renderer->AddLight(myLight);

    vtkSmartPointer<vtkLight> myLight2 =vtkSmartPointer<vtkLight>::New();
    myLight2->SetColor(0,0,1);      //设置光颜色   
    myLight2->SetPosition(0,0,-1);  //设置光照位置
    myLight2->SetFocalPoint(renderer->GetActiveCamera()->GetFocalPoint()); //设置灯光焦点
    renderer->AddLight(myLight2);

    iren->Initialize();
    iren->Start();
    return EXIT_SUCCESS;
}

2.相机 vtkCamera

观众的眼睛好比三维渲染场景中的相机,在VTK中用vtkCamera类来表示。vtkCamera 负责把三维场景投影到二维平面,如屏幕。相机投影示意图如图2-4所示。从下图可以看出与相机投影相关的要素主要有如下儿个

1)相机位置
相机所处的位置,用vtkCamera::SetPosition()方法设置。
2)相机焦点
用vtkCamera::SetFocusPoint()方法设置,默认的焦点位置在世界坐标系的 原点o
3)朝上方向
朝上方向即哪个方向为相机朝上的方向。就好比直立看东西,方向为头朝 上,看到的东西也是直立的,如果倒立看某个东西,这时方向为头朝下,看到的东西就是倒 立的。相机位置、相机焦点和朝上方向三个因素确定了相机的实际方向,即确定相机的视图。
4)投影方向
相机位置到相机焦点的向量方向即为投影方向。
5)投影方法
该要素用于确定Actor是如何映射到像平面的。vtkCamera定义了两种投 影方法:一种是正交投影(Orthographic Projection),也叫平行投影(Parallel Projection),即 进入相机的光线与投影方向是平行的:另一种是透视投影(Perspective Projection),即所有光 线相交于一点。该投影方法最符合人类眼睛对于景物所产生的近大远小的视觉习惯。
6)视角
透视投影时需要指定相机的视角(View Angle),默认的视角大小为30° ,可 以用 vtkCamera::SetViewAngle()方法设置。
7)前后裁剪平面
裁剪平面与投影方向相交,一般与投影方向也是垂直的。裁剪平面主 要用于评估Actor与相机距离的远近,只有在前后裁剪平面之间的Actor才是可见的。裁剪平 面的位置可以用vtkCamera::SetClippingRange()方法设置。

vtk三维场景基本要素 灯光、相机、颜色、纹理映射 简介,VTK,VTK,vtkCamera,vtkLight

如何生成和设置相机:

    vtkSmartPointer<vtkCamera> myCamera = vtkSmartPointer<vtkCamera>::New();
    myCamera->SetClippingRange(0.0475, 2.3786);         //裁剪平面的位置  裁剪平面主 要用于评估Actor与相机距离的远近,只有在前后裁剪平面之间的Actor才是可见的
    myCamera->SetFocalPoint(0.0573, -0.2134, -0.0523);  //相机焦点
    myCamera->SetPosition(0.3245, -0.1139, 1);          //相机位置
    myCamera->SetViewUp(-0.2234, 0.9983, 0.0345);       //相机朝上方向
    renderer->SetActiveCamera(myCamera);				//相机设置到渲染场景中

控制相机运动的方法

  Dolly()
  Roll()
  Azimuth()
  Yaw()
  Elevation()
  Pitch()
  Zoom()

3.颜色

颜色是Actor重要的属性之一。VTK采用RGB和HSV两种颜色系统来描述颜色。
RGB颜色系统
RGB颜色系统由三个颜色分量:红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的组合表示,在 VTK里,这三个分量的取值范围都是0〜1, (0, 0, 0)表示黑色,(1, 1, 1)表示白色。 vtkProperty::SetColor(r, g, b)釆用的就是RGB颜色系统设置颜色属性值。
HSV颜色系统
HSV颜色系统同样也是由三个分量来决定颜色,它们分别是:色相(Hue),表示颜色 的基本属性,就是通常所说的颜色名称,如红色、黄色等;饱和度(Saturation),是指颜色 的纯度,其值越高则越纯;值(Value,也就是强度Intensity或者亮度Bright),值为0通常 表示的是黑色,值为1表示的是最亮的颜色。这三个分量的取值范围0~1。
类vtkLookupTable提供了 HSV颜色系统设置的方法。
常用颜色RGB值

vtk三维场景基本要素 灯光、相机、颜色、纹理映射 简介,VTK,VTK,vtkCamera,vtkLight

4. 纹理映射

纹理映射是把二维图像“贴”到三维物体表面。纹理投射是创建现实的,引人注目的可视化的一个强大的图象工具。2D纹理投射背后的基本思想是图象可以在绘制过程中被“糊制”到一个表面,因此创建了更丰富且更细节的图象。纹理投射需要两块信息:在VTK中是一个vtkImageData数据集的一个纹理图片;和控制一个表面上纹理定位的的纹理坐标

vtk三维场景基本要素 灯光、相机、颜色、纹理映射 简介,VTK,VTK,vtkCamera,vtkLight文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-829565.html

到了这里,关于vtk三维场景基本要素 灯光、相机、颜色、纹理映射 简介的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • blender中的灯光和相机

    在渲染视图中,没有任何光时,物体只受环境光的影响 1 四种灯光,点光,日光,聚光,面光 2 shift+a新建一个灯光 3 灯光需要在渲染模式下才有效果 4 使用灯光的 物体数据属性(绿色灯泡) 来调整效果 1 颜色 2 强度,能量 3 漫射:影响周围的物体漫反射灯光颜色的强度 4 高

    2024年02月15日
    浏览(46)
  • Unity2020 Unity2021 场景灯光烘焙简单教程,Unity场景灯光优化, 一些简单的问题

    吃饱饭 多喝水 睡好觉 将需要烘焙的场景和不需要烘焙的场景不放到一个父物体下面 模型尽量是分开的, 烘焙很耗费时间,很吃显卡和CPU性能 将需要烘焙的场景设置为static 选择灯光,将灯光设置为bake 打开Lighting 窗口 (windows 》rendering》lighting) 烘焙,建议取消自动烘焙。

    2024年02月01日
    浏览(72)
  • 【Python VTK】读取二维序列医学图像分割结果并进行三维重建

    最近在开发过程中遇到了这样的问题: 在医学图像开发过程中,我们将医学图像通过 深度学习 算法进行分割,现在想要 通过这一套二维图像进行三维重构 。 以下是分割结果: 图一:前列腺核磁图像分割结果 图一:前列腺核磁图像分割结果 图一:前列腺核磁图像分割结果

    2024年02月01日
    浏览(47)
  • C#开发PACS医学影像三维重建(一):使用VTK重建3D影像

    VTK简介:   VTK是一个开源的免费软件系统,主要用于三维计算机图形学、图像处理和可视化。Vtk是在面向对象原理的基础上设计和实现的,它的内核是用C++构建的。 因为使用C#语言开发,而VTK是C++的,所以推荐使用VTK的.Net开发库:ActiViz。 本系列文章主要以技术和代码讲解为

    2024年02月09日
    浏览(66)
  • VS+QT+VTK三维网格显示-点面选择-法线法向量显示-配准-分割窗体程序

    程序示例精选 VS+QT+VTK三维网格显示-点面选择-法线法向量显示-配准-分割窗体程序 如需安装运行环境或远程调试,见文章底部个人 QQ 名片,由专业技术人员远程协助! 这篇博客针对VS+QT+VTK三维网格显示-点面选择-法线法向量显示-配准-分割窗体程序编写代码,代码整洁,规则

    2024年02月10日
    浏览(52)
  • 工业相机选型(选择工业相机必须搞懂这11大要素)

    工业相机选型是机器视觉系统设计中的重要环节,它不仅仅直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等,同时也与整个系统的运行模式直接相关。工业相机选型好的工业相机应具有高精度、高清晰度、色彩还原好、低噪声等特点,而且通过计算机可以编程控制曝光时间、亮

    2024年02月12日
    浏览(45)
  • Python手相识别教程3手的纹理、灵活性、一致性、颜色和大小

    关于一个人性格的最相关信息来自主要的星座;星座类型相似的人并不相同。手指、皮肤和指甲的变化可以解释无数性格差异。这些都是基本的修饰因素。 七种星座都有各自的性格特征,从最低到最高的可能性都有。光谱的两个极端被称为高极性和低极性。卡尔-荣格认为,

    2024年02月03日
    浏览(46)
  • OpenLayers实战,WebGL图层鼠标经过要素高亮显示,根据变量自动修改WebGL图层要素的透明度、大小和颜色

    专栏目录: OpenLayers实战进阶专栏目录 本章讲解OpenLayers使用WebGL图层情况下,鼠标经过要素高亮显示,根据变量自动修改WebGL图层要素的透明度、大小和颜色的功能。 webgl图层的样式并不像普通矢量图层直接修改或者切换样式就可以的,而是要预先通过webgl的运算符编写特定规

    2024年02月04日
    浏览(81)
  • Three.js 设置模型材质纹理贴图和修改材质颜色,材质透明度,材质网格

    1 traverse (模型循环遍历方法) 2. THREE.TextureLoader(用于加载和处理图片纹理) 3. THREE.MeshLambertMaterial(用于创建材质) 4. getObjectByProperty(通过材质的属性值获取材质信息) 在上一篇 Three.js加载外部glb,fbx,gltf,obj 模型文件 的文章基础上加入onSetSystemModelMap (设置模型材质方法

    2024年02月13日
    浏览(54)
  • Unity 编辑器里重新加载场景后灯光变暗

    编辑器里,需要重新加载场景时,遇到灯光变暗的情况 重新加载后 变暗 例如: 当场景重新加载时,灯光没有进行渲染,这是因为选择了 实时光照 ,在灯光界面可以看见选择的是 GL realtime 实时渲染 解决方法如下:我们可以选择 烘培静态光照或者MIX混合光照,在lighting下选

    2024年02月12日
    浏览(52)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包