VTK（2）—— 雙view，顯示並聯動操作
前言：接到一個新的需求
window單視窗程式，雙view，顯示並聯動操作，做了兩種方式進行實現，程式碼思路和原始碼如下：
（一）程式碼思路
一、判定誰動了？
方法1：通過當前事件的視窗位置與視窗大小中心軸進行比對
方法2：通過移動後的相機位置與兩個view中相機的位置進行比對
方法3：獲取當前renderer, 與兩個renderer 做對比
二、如何捕獲事件？
方法1：繼承自vtkCommand重寫回調
Step1: 定義回撥函式，繼承自vtkCommand
Step2: 設定回撥函式
Step3: 為兩個view的相機新增觀察者，通過AddObserver(vtkCommand::ModifiedEvent,callback)
(其中ModifiedEvent可以接收任意發生事件，
當有事件產生時，interactor底層會呼叫ModifiedEvent事件，callback為step1自定義的回撥函式)
方法2：vtkInteractorStyleTrackballCamera 重寫響應事件
Step1: 自定義互動型別，繼承自vtkInteractorStyleTrackballCamera
Step2: 重寫OnMouseMove()等方法
三、如何根據一個view變化設定另一個view?
方法1：將要設定的view中的相機的狀態設定為變化的相機狀態
（因為在vtk中影象變化預設採用的是相機移動方式，在此先不討論actor變化方式）
（注：vtk中的相機，主要由三個因素決定：1.焦點 2.相機位置 3.向上方向）（另外也可以通過直接獲取相機來設定想讓變化的相機狀態）
Step1: 獲取改變的相機的狀態，通過GetPosition(), GetFocalPoint(), GetViewUp() 進行獲得
Step2: 設定要改變的相機的狀態，通過SetPosition(), SetFocalPoint(), SetViewUp() 進行設定
Step3: 使用vtkRenderer的ResetCameraClippingRange()方法重置影象的法向量
Step4: 如果訊號沒有進行同步，需要手動呼叫vtkRendererWindow的Render()方法
方法2：建立一個相機物件，給左右兩個renderer新增同一個相機物件
方法3：通過獲取當前相機，將兩個renderer的相機設定為當前相機
四、同類型問題思考？
一個view中，兩個actor，根據滑鼠指向不同，可挪動不同的物體。（這個實現起來相對簡單一點，vtk有現成的函式）
方法：使用 vtkInteractorStyleTrackballActor 的互動模式即可實現
（二）Demo原始碼
第1種實現方式：
方法說明：
- 實現方式：繼承自vtkCommand重寫回調
- 相機設定：兩個 renderer 公用一個相機（注：當不使用一個 camera 設定兩個 renderer 的時候，如果viewsation不是對稱的 會出現互動最開始兩個相機相對物體的位置進行同步）
- 聯動函式：通過判斷當前相機 與左右兩個相機比對判定哪邊動了，包含兩種判斷方法
#include <vtkActor.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkProperty.h>
#include <vtkCallbackCommand.h>
#include <vtkTransform.h>
#include <vtkInteractorStyleTrackballCamera.h>
#include <vtkCamera.h>
#include <QDateTime>
class myCallbackFunc:public vtkCommand
{
public:
static myCallbackFunc *New()
{
return new myCallbackFunc;
}
void SetLeftRender(vtkRenderer *leftRender)
{
this->m_leftRender = leftRender;
}
void SetRightRender(vtkRenderer *rightRender)
{
this->m_rightRender = rightRender;
}
virtual void Execute(vtkObject *caller, unsigned long eventId, void* callData)
{
vtkCamera *camera = reinterpret_cast<vtkCamera*>(caller);
vtkCamera *leftCamera = m_leftRender->GetActiveCamera();
vtkCamera *rightCamera = m_rightRender->GetActiveCamera();
double *act_position = camera->GetPosition();
double *act_FocalPoint = camera->GetFocalPoint();
double *act_ViewUp = camera->GetViewUp();
//方法一：指標判斷
if (leftCamera == camera)
{
if (rightCamera->GetPosition() != act_position)
{
rightCamera->SetPosition(act_position);
}
if (rightCamera->GetViewUp() != act_ViewUp)
{
rightCamera->SetFocalPoint(act_FocalPoint);
}
if (rightCamera->GetViewUp() != act_ViewUp)
{
rightCamera->SetViewUp(act_ViewUp);
}
}
else if (rightCamera == camera)
{
if (leftCamera->GetPosition() != act_position)
{
leftCamera->SetPosition(act_position);
}
if (leftCamera->GetViewUp() != act_ViewUp)
{
leftCamera->SetFocalPoint(act_FocalPoint);
}
if (leftCamera->GetViewUp() != act_ViewUp)
{
leftCamera->SetViewUp(act_ViewUp);
}
}
//方法二：camera具體細節判斷
// if ( (isSame(act_position, leftCamera->GetPosition()))
// &&(isSame(act_FocalPoint, leftCamera->GetFocalPoint()))
// &&(isSame(act_ViewUp,leftCamera->GetViewUp())))
// {
// rightCamera->SetPosition(act_position);
// rightCamera->SetFocalPoint(act_FocalPoint);
// rightCamera->SetViewUp(act_ViewUp);
// this->m_rightRender->ResetCameraClippingRange();
// }
// else
// {
// leftCamera->SetPosition(act_position);
// leftCamera->SetFocalPoint(act_FocalPoint);
// leftCamera->SetViewUp(act_ViewUp);
// this->m_leftRender->ResetCameraClippingRange();
// }
}
//private:
// //計算獲取到的相機是否為leftRender或rightRender的相機
// static bool isSame(double *value0, double *value1) {
// bool result = true;
// for (int idx = 0; idx != 3; ++idx) {
// result = result && qFuzzyCompare(value0[idx], value1[idx]);
// }
// return result;
// }
private:
//此處為雙view，若為多view，可設定陣列，通過提供引數進行設定
vtkRenderer *m_leftRender;
vtkRenderer *m_rightRender;
};
int main(int, char *[])
{
vtkSmartPointer<vtkCubeSource> cube = vtkSmartPointer<vtkCubeSource>::New();
vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> mapper = vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
vtkSmartPointer<vtkActor> actor1 = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
vtkSmartPointer<vtkActor> actor2 = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
vtkSmartPointer<vtkRenderer> leftRender = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
vtkSmartPointer<vtkRenderer> rightRender = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renwindow = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
vtkSmartPointer<vtkCamera> camera = vtkSmartPointer<vtkCamera>::New();
vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> interactor = vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
vtkSmartPointer<myCallbackFunc> callback = vtkSmartPointer<myCallbackFunc>::New();
vtkSmartPointer<vtkInteractorStyleTrackballCamera> style = vtkSmartPointer<vtkInteractorStyleTrackballCamera>::New();
cube->SetCenter(1, 1, 1);
cube->Update();
mapper->SetInputConnection(cube->GetOutputPort());
actor1->SetMapper(mapper);
actor1->GetProperty()->SetColor(.2, .3, .4);
actor2->SetMapper(mapper);
actor2->GetProperty()->SetColor(.4, .5, .6);
double leftViewStation[4] = {0.0, 0.0, 0.4, 1.0};
double rightViewStation[4] = {0.4, 0.0, 1.0, 1.0};
leftRender->AddActor(actor1);
leftRender->SetBackground(.6, .5, .4);
leftRender->SetViewport(leftViewStation);
rightRender->AddActor(actor2);
rightRender->SetBackground(.2, .4, .6);
rightRender->SetViewport(rightViewStation);
camera->SetPosition(4, 4, 4);
rightRender->SetActiveCamera(camera);
leftRender->SetActiveCamera(camera);
renwindow->AddRenderer(leftRender);
renwindow->AddRenderer(rightRender);
renwindow->SetSize(600, 300);
renwindow->Render();
callback->SetLeftRender(leftRender);
callback->SetRightRender(rightRender);
leftRender->GetActiveCamera()->AddObserver(vtkCommand::ModifiedEvent,callback);
rightRender->GetActiveCamera()->AddObserver(vtkCommand::ModifiedEvent,callback);
interactor->SetInteractorStyle(style);//使用者通過控制相機對物體旋轉、放大、縮小等操作。
renwindow->SetInteractor(interactor);
interactor->Initialize();
interactor->Start();
return EXIT_SUCCESS;
}
（棧溢位問題已解決）
第2種實現方式：
方法說明：
- 實現方式：繼承自：vtkInteractorStyleTrackballCamera，過載 Rotate()
- 相機設定：兩個 renderer 公用一個相機（注：當不使用一個 camera 設定兩個 renderer 的時候，如果viewsation不是對稱的 會出現互動最開始兩個相機相對物體的位置進行同步）
- 聯動函式：包含兩種方法 ①通過事件所在視窗位置判斷哪個 render 動 ②獲取當前相機，將兩個相機重置為這個相機的狀態
#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkCubeSource.h>
#include <vtkPolyDataMapper.h>
#include <vtkActor.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkProperty.h>
#include <vtkCallbackCommand.h>
#include <vtkTransform.h>
#include <vtkInteractorStyleTrackballCamera.h>
#include <vtkCamera.h>
#include <QDateTime>
class myInteractorStyle:public vtkInteractorStyleTrackballCamera
{
public:
static myInteractorStyle* New()
{
return new myInteractorStyle;
}
void SetLeftRender(vtkRenderer *render)
{
this->m_leftRender = render;
}
void SetRightRender(vtkRenderer *render)
{
this->m_rightRender = render;
}
void Rotate()
{
vtkInteractorStyleTrackballCamera::Rotate();
this->CameraSynchronous();
}
//**************** 方法一： 通過事件所在視窗位置判斷哪個 render 動 ************//
void CameraSynchronous()
{
vtkCamera *leftCamera = m_leftRender->GetActiveCamera();
vtkCamera *rightCamera = m_rightRender->GetActiveCamera();
//獲取視窗大小
int *winSize = this->GetInteractor()->GetRenderWindow()->GetSize();
//獲取事件視窗位置
int eventStation[3];
this->GetInteractor()->GetEventPosition(eventStation);
if (eventStation[0] < winSize[0]/2)
{
rightCamera->SetPosition(leftCamera->GetPosition());
rightCamera->SetFocalPoint(leftCamera->GetFocalPoint());
rightCamera->SetViewUp(leftCamera->GetViewUp());
m_rightRender->ResetCameraClippingRange();
}
else
{
leftCamera->SetPosition(rightCamera->GetPosition());
leftCamera->SetViewUp(rightCamera->GetViewUp());
leftCamera->SetFocalPoint(rightCamera->GetFocalPoint());
m_leftRender->ResetCameraClippingRange();
}
this->GetInteractor()->GetRenderWindow()->Render();
}
//**************** 方法二： 獲取當前相機，將兩個相機重置為這個相機的狀態 ************//
// void CameraSynchronous()
// {
// vtkCamera *camera = this->GetCurrentRenderer()->GetActiveCamera();
// this->m_leftRender->SetActiveCamera(camera);
// this->m_rightRender->SetActiveCamera(camera);
// }
private:
vtkRenderer *m_leftRender;
vtkRenderer *m_rightRender;
};
int main(int, char *[])
{
vtkSmartPointer<vtkCubeSource> cube = vtkSmartPointer<vtkCubeSource>::New();
vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> mapper = vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
vtkSmartPointer<vtkActor> actor1 = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
vtkSmartPointer<vtkActor> actor2 = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
vtkSmartPointer<vtkRenderer> leftRender = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
vtkSmartPointer<vtkRenderer> rightRender = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
vtkSmartPointer<vtkCamera> camera = vtkSmartPointer<vtkCamera>::New();
vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renwindow = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> interactor = vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
vtkSmartPointer<myInteractorStyle> style = vtkSmartPointer<myInteractorStyle>::New();
cube->SetXLength(1);
cube->SetYLength(1);
cube->SetZLength(1);
cube->Update();
mapper->SetInputConnection(cube->GetOutputPort());
actor1->SetMapper(mapper);
actor1->GetProperty()->SetColor(.2, .3, .4);
actor2->SetMapper(mapper);
actor2->GetProperty()->SetColor(.4, .5, .6);
double leftViewStation[4] = {0.0, 0.0, 0.4, 1.0};
double rightViewStation[4] = {0.4, 0.0, 1.0, 1.0};
leftRender->AddActor(actor1);
leftRender->SetBackground(.6, .5, .4);
leftRender->SetViewport(leftViewStation);
rightRender->AddActor(actor2);
rightRender->SetBackground(.2, .4, .6);
rightRender->SetViewport(rightViewStation);
camera->SetPosition(4, 4, 4);
rightRender->SetActiveCamera(camera);
leftRender->SetActiveCamera(camera);
renwindow->AddRenderer(leftRender);
renwindow->AddRenderer(rightRender);
renwindow->SetSize(600, 300);
renwindow->Render();
style->SetLeftRender(leftRender);
style->SetRightRender(rightRender);
interactor->SetInteractorStyle(style);
renwindow->SetInteractor(interactor);
interactor->Initialize();
interactor->Start();
return EXIT_SUCCESS;
}
（三）完整原始碼（工程中使用）
功能說明：
1. 一個視窗中有4個view，實現兩兩聯動
2. 繼承自 vtkInteractorStyleTrackballCamera ， 重寫了 Rotate() 方法
3. 作為介面，提供了增加聯動，刪除聯動的功能
4. 注：下面兩個不聯動是通過刪除方法，刪掉了聯動
原始碼如下：
#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkCubeSource.h>
#include <vtkPolyDataMapper.h>
#include <vtkActor.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkProperty.h>
#include <vtkCallbackCommand.h>
#include <vtkTransform.h>
#include <vtkInteractorStyleTrackballCamera.h>
#include <vtkCamera.h>
#include <vector>
#include <QMap>
#define vSP vtkSmartPointer
typedef QMap<vSP<vtkRenderer>, vSP<vtkRenderer>> RenderMap;
class myInteractorStyle:public vtkInteractorStyleTrackballCamera
{
public:
static myInteractorStyle* New()
{
return new myInteractorStyle;
}
void SetRenderPair(vSP<vtkRenderer> render1, vSP<vtkRenderer> render2)
{
do
{
if (render1 == nullptr)
{
break;
}
if (render2 == nullptr)
{
break;
}
this->m_renderMap[render1] = render2;
this->m_renderMap[render2] = render1;
}while(false);
}
void RemoveRenderPair(vSP<vtkRenderer> render1, vSP<vtkRenderer> render2)
{
do
{
if (!this->m_renderMap.contains(render1))
{
break;
}
if (!this->m_renderMap.contains(render2))
{
break;
}
if (render1 != this->m_renderMap.value(render2, nullptr))
{
break;
}
if (render1 == nullptr)
{
break;
}
if (render2 == nullptr)
{
break;
}
this->m_renderMap.remove(render1);
this->m_renderMap.remove(render2);
}while(false);
}
void Rotate()
{
vtkInteractorStyleTrackballCamera::Rotate();
this->CameraSynchronous();
}
public:
void CameraSynchronous()
{
vSP<vtkRenderer> curRender = this->GetCurrentRenderer();
vSP<vtkCamera> curCamera = curRender->GetActiveCamera();
if (this->m_renderMap.contains(curRender))
{
vSP<vtkRenderer> linkRender = this->m_renderMap.value(curRender, nullptr);
if (linkRender != nullptr)
{
linkRender->SetActiveCamera(curCamera);
}
}
}
private:
RenderMap m_renderMap;
};
class Client
{
public:
Client()
{
this->Init();
this->setCube();
this->setMapper();
this->setActor();
this->setRender();
this->setRenderWindow();
this->setStyle();
this->setInteractor();
this->start();
}
void Init()
{
this->m_cube = vtkSmartPointer<vtkCubeSource>::New();
this->m_mapper = vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
this->m_actor1 = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
this->m_actor2 = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
this->m_leftRender = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
this->m_rightRender = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
this->m_leftRender2 = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
this->m_rightRender2 = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
this->m_renwindow = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
this->m_interactor = vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
this->m_style = vtkSmartPointer<myInteractorStyle>::New();
}
void setCube()
{
m_cube->SetXLength(1);
m_cube->SetYLength(1);
m_cube->SetZLength(1);
m_cube->Update();
}
void setMapper()
{
m_mapper->SetInputConnection(m_cube->GetOutputPort());
}
void setActor()
{
m_actor1->SetMapper(m_mapper);
m_actor1->GetProperty()->SetColor(.2, .3, .4);
m_actor2->SetMapper(m_mapper);
m_actor2->GetProperty()->SetColor(.4, .5, .6);
}
void setRender()
{
m_leftRender->AddActor(m_actor1);
m_leftRender->SetBackground(.6, .5, .4);
m_leftRender->SetViewport(0.0, 0.5, 0.5, 1.0);
m_leftRender2->AddActor(m_actor1);
m_leftRender2->SetBackground(.6, .5, .4);
m_leftRender2->SetViewport(0.0, 0.0, 0.5, 0.5);
m_rightRender->AddActor(m_actor2);
m_rightRender->SetBackground(.2, .4, .6);
m_rightRender->SetViewport(0.5, 0.5, 1.0, 1.0);
m_rightRender2->AddActor(m_actor2);
m_rightRender2->SetBackground(.2, .4, .6);
m_rightRender2->SetViewport(0.5, 0.0, 1.0, 0.5);
}
void setRenderWindow()
{
m_renwindow->AddRenderer(m_leftRender);
m_renwindow->AddRenderer(m_rightRender);
m_renwindow->AddRenderer(m_leftRender2);
m_renwindow->AddRenderer(m_rightRender2);
m_renwindow->SetSize(600, 600);
m_renwindow->Render();
}
void setStyle()
{
m_style->SetRenderPair(m_leftRender, m_rightRender);
m_style->SetRenderPair(m_leftRender2, m_rightRender2);
m_style->RemoveRenderPair(m_leftRender2, m_rightRender2);
}
void setInteractor()
{
m_interactor->SetInteractorStyle(m_style);
}
void start()
{
m_renwindow->SetInteractor(m_interactor);
m_interactor->Initialize();
m_interactor->Start();
}
private:
vtkSmartPointer<vtkCubeSource> m_cube;
vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> m_mapper;
vtkSmartPointer<vtkActor> m_actor1;
vtkSmartPointer<vtkActor> m_actor2;
vtkSmartPointer<vtkRenderer> m_leftRender;
vtkSmartPointer<vtkRenderer> m_rightRender;
vtkSmartPointer<vtkRenderer> m_leftRender2;
vtkSmartPointer<vtkRenderer> m_rightRender2;
vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> m_renwindow;
vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> m_interactor;
vtkSmartPointer<myInteractorStyle> m_style;
};
int main(int, char *[])
{
Client client;
client.start();
return EXIT_SUCCESS;
}
（其他實現方法與思路歡迎補充）
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