顏色對映

　　顏色對映的操作物件是資料集中的標量屬性。它是一種常用的 標量演算法。它會根據資料集中各個部分不同的標量值，對各個部分上不同的顏色。與此相關的另一種上色方法是控制演員的顏色屬性，但這樣整個圖形只有單一的顏色，這顯然沒有顏色對映方法靈活。
　　建立多邊形資料集程式執行 結果顯示的彩色立方體就用到了顏色對映。由於對 立方體的6個頂點設定了不同的標量值（點id），所以這6個點的顏色不同。至於立方體其他部分的顏色，也是通過標量值對映來的，不過這些標量值並不是手動設定，而是根據鄰近的頂點的標量值，運用某種內插演算法計算出來的。

顏色對映過程

　　假設有一個共256種顏色的查詢表，且顏色的索引號範圍為0~255，那麼顏色對映就是將資料集的標量值對映到這些索引號的過程。在渲染時，與索引號對應的顏色將作為資料中相應部分的顏色顯示出來。對映的方法如下圖所示。

　　上圖中，scalar表示資料集中的標量值，index表示對映後的索引號。smin和smax表示的是標量值的對映範圍（注意不是資料集中標量值的取值範圍）。若一個標量值小於smin，則其對映的索引號為0；若一個標量值大於smax，其對映的索引號為255；若一個標量值在這個範圍之間，則對映過程就是一個求一元一次函式值的過程，其對應的曲線是一條直線，不過需要對函式值取整。實際上，在範圍外的標量值也可以被看作smin和smax，然後對其求函式值。
　　在VTK中，顏色對映的過程是由對映器mapper完成的。可以通過呼叫對映器的方法SetScalarRange()來設定標量值的範圍[smin, smax]。對映過程只是為每個標量值確定了一個索引號，最終該標量值對映為何種顏色，還需要看顏色查詢表中顏色的分配情況。如果不手動建立一個查詢表，則對映器會使用一個預設的對映表。

示例演示

CMakeLists.txt檔案程式碼如下：

1 CMAKE_MINIMUM_REQUIRED(VERSION 2.8)
2 PROJECT(LookupTableExample)
3 FIND_PACKAGE(VTK REQUIRED)
4 INCLUDE(${VTK_USE_FILE})
5 ADD_EXECUTABLE(LookupTableExample lookuptable.cpp)
6 TARGET_LINK_LIBRARIES(LookupTableExample ${VTK_LIBRARIES})

C++程式碼：

 1 #include "vtkActor.h
 
"
 2 #include "vtkCellArray.h"
 3 #include "vtkFloatArray.h"
 4 #include "vtkPointData.h"
 5 #include "vtkPoints.h"
 6 #include "vtkPolyData.h"
 7 #include "vtkPolyDataMapper.h"
 8 #include "vtkRenderWindow.h"
 9 #include "vtkRenderWindowInteractor.h"
10 #include "vtkRenderer.h"
11 #include <vtkLookupTable.h>
12 #include "vtkSmartPointer.h"
13 
14 int main()
15 {
16     int i;
17     //定義立方體的頂點座標
18     static float x[8][3] = { { 0, 0, 0 }, { 1, 0, 0 }, { 1, 1, 0 }, { 0, 1, 0 },
19     { 0, 0, 1 }, { 1, 0, 1 }, { 1, 1, 1 }, { 0, 1, 1 } };
20     //定義單元，每4個頂點建立一個四邊形單元，共計6個單元
21     static vtkIdType pts[6][4] = { { 0, 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6, 7 }, { 0, 1, 5, 4 },
22     { 1, 2, 6, 5 }, { 2, 3, 7, 6 }, { 3, 0, 4, 7 } };
23     //建立物件
24     vtkSmartPointer<vtkPolyData> cube = vtkSmartPointer<vtkPolyData>::New();
25     vtkSmartPointer<vtkPoints> points = vtkSmartPointer<vtkPoints>::New();
26     vtkSmartPointer<vtkCellArray> polys = vtkSmartPointer<vtkCellArray>::New();
27     //儲存頂點
28     for (i = 0; i < 8; i++)
29         points->InsertPoint(i, x[i]);
30     //設定單元
31     for (i = 0; i < 6; i++)
32         polys->InsertNextCell(4, pts[i]);
33 
34     //儲存標量值
35     vtkSmartPointer<vtkFloatArray> scalars = vtkSmartPointer<vtkFloatArray>::New();
36     //設定每個頂點的標量值
37     for (i = 0; i < 8; i++)
38         scalars->InsertTuple1(i,  i*4);
39     //建立多邊形資料
40     cube->SetPoints(points);
41     //設定單元型別為多邊形
42     cube->SetPolys(polys);
43     //設定每個頂點的標量值
44     cube->GetPointData()->SetScalars(scalars);
45     //定義顏色對映表
46     vtkSmartPointer<vtkLookupTable> pColorTable = vtkSmartPointer<vtkLookupTable>::New();
47     //設定顏色表中的顏色
48     pColorTable->SetNumberOfColors(256);
49     pColorTable->SetHueRange(0.67, 0.0);        //色調範圍從紅色到藍色
50     pColorTable->Build();
51     //資料對映
52     vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> cubeMapper = vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
53     cubeMapper->SetInputData(cube);
54     cubeMapper->SetScalarRange(0, 7);
55     cubeMapper->SetLookupTable(pColorTable);
56     vtkSmartPointer<vtkActor> cubeActor = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
57     cubeActor->SetMapper(cubeMapper);
58 
59     vtkSmartPointer<vtkRenderer> renderer = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
60     vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renWin = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
61     renWin->AddRenderer(renderer);
62     vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> iren = vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
63     iren->SetRenderWindow(renWin);
64     renderer->AddActor(cubeActor);
65     renderer->SetBackground(1, 1, 1);
66     renWin->SetSize(500, 500);
67     renWin->Render();
68     iren->Start();
69     return 0;
70 }

執行結果:

分析

有時候，標量資料就是顏色值，並不需要通過查詢表進行對映。對此，對映器提供了以下一些方法來進行控制。
● SetColorModeToDefault()該方法執行預設的對映器行為，即把unsigned char型別的標量屬性資料當作顏色值，不執行隱式。對於其他型別的標量資料，將通過查詢表對映。
● SetColorModeToMapScalars()無論變數資料是何種型別，該方法都通過查詢表對標量資料進行對映。如果標量資料的每個元組有多個分量，則對第0個分量進行對映。　

注意事項：
1. 如果沒有標量資料，則對映器將不能使用查詢表控制物件的顏色。這時可以使用演員物件來控制顏色。
2. 如果想阻止顏色對映，可呼叫對映器的ScalarVisibilityOff()方法。

呼叫ScalarVisibilityOn()方法後，可以控制對映器的顏色對映行為：
● SetScalarModeToDefault()執行預設的對映行為：如果有點標量屬性資料，則用其進行對映，如果沒有點標量屬性資料但有單元標量屬性資料，則用單元標量屬性資料進行對映，否則不對映。
● SetScalarModeToUsePointData()總是使用點標量屬性資料進行對映的。如果沒有嗲按標量屬性資料，就不進行對映。
● SetScalarModeToUseCellData()總是使用單元標量屬性資料進行對映的。如果沒有單元標量屬性資料，就不進行對映。
● SetScalarModeToUsePointFieldData()不使用點或單元標量屬性資料，而是使用點屬性資料中的一般屬性資料來進行對映的。該方法應該與ColorByArrayComponent()結合使用，以用來指定用於顏色對映的資料。
● SetScalarModeToUseCellFieldData()不使用點或單元標量屬性資料，而是使用單元屬性資料中的一般屬性資料來進行對映的。該方法應該與ColorByArrayComponent()結合使用，以用來指定用於顏色對映的資料