1.VTKPolyData源資料總結

1之前的例項中，我們利用VTKConeSource源資料建立了一個稜錐。實際上VTK內部提供可以寫資料來源類來快速獲取簡單的圖形資料。下面給出了最常見的幾種VTKPolyData資料來源類：

2.vtkPolyData資料的建立

前面多采用影象或者VTK合成源資料進行討論。在這裡，我們希望深入底層，顯示地定義一個點集合和一個單元集合。
點集合定義了VTKPolyData的幾何資料；單元集合定義了點的拓撲結構。每個單元由點的索引而非座標來定義。這樣能夠減少資料的儲存空間。
單元的型別可以是點、三角形、矩形、多邊形等基本圖元（注意：只有定義了單元資料才能顯示該圖形資料

#include"vtkSmartPointer.h"
#include"vtkPoints.h"
#include"vtkPolygon.h"
#include"vtkTriangle.h"
#include"vtkCellArray.h"
#include"vtkPolyData.h"
#include"vtkPolyDataMapper.h"
#include"vtkActor.h"
#include"vtkRenderer.h"
#include"vtkRenderWindow.h"
#include"vtkRenderWindowInteractor.h"

int main(){

	vtkSmartPointer<vtkPoints> pts = vtkSmartPointer<vtkPoints>::New();//順序地新增點
	pts->InsertNextPoint(0.0, 0.0, 0.0);
	pts->InsertNextPoint(1.0, 0.0, 0.0);
	pts->InsertNextPoint(1.0, 1.0, 0.0);
	pts->InsertNextPoint(0.0, 1.0, 0.0);
	pts->InsertNextPoint(2.0, 0.0, 0.0);
	//利用定義的5個座標點定義一個多邊形單元，vtkPolygon繼承自vtkCell類，表示一個多邊形單元
	vtkSmartPointer<vtkPolygon>polygon = vtkSmartPointer<vtkPolygon>::New();
	polygon->GetPointIds()->SetNumberOfIds(4);//設定點數
	polygon->GetPointIds()->SetId(0, 0);//此索引必須在vtkPoints中的點索引
	polygon->GetPointIds()->SetId(1, 1);//setId為指定的點設定索引
	polygon->GetPointIds()->SetId(2, 2);
	polygon->GetPointIds()->SetId(3, 3);
	polygon->GetPointIds()->SetId(4, 4);

	vtkSmartPointer<vtkTriangle>triangle = vtkSmartPointer<vtkTriangle>::New();//三角形的點數是固定的不需要設定
	triangle->GetPointIds()->SetId(0, 1);
	triangle->GetPointIds()->SetId(1, 2);
	triangle->GetPointIds()->SetId(2, 4);

	vtkSmartPointer<vtkCellArray> cells = vtkSmartPointer<vtkCellArray>::New();
	cells->InsertNextCell(polygon);
	cells->InsertNextCell(triangle); //設定拓撲結構
	//合成數據
	vtkSmartPointer<vtkPolyData> polygonPolyData = vtkSmartPointer<vtkPolyData>::New();
	polygonPolyData->SetPoints(pts);
	polygonPolyData->SetPolys(cells);

	vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> mapper = vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
	mapper->SetInputData(polygonPolyData);

	vtkSmartPointer<vtkActor> actor = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
	actor->SetMapper(mapper);

	vtkSmartPointer<vtkRenderer>render = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
	render->AddActor(actor);
	render->SetBackground(0.0, 0.0, 0.0);

	vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> rw = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
	rw->AddRenderer(render);
	rw->SetSize(320, 240);
	rw->SetWindowName("creating polydata structure");

	vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> rwi = vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
	rwi->SetRenderWindow(rw);
	rwi->Render();
	rwi->Start();

	return 0;
}
 

執行結果如下：

vtkPoints用於儲存點集合。通過InserNextPoint()函式可以順序地為其新增點，並返回點的索引，索引從0開始。另外，還可以通過函式SetNumberofPoints()來指定其點的個數，然後呼叫SetPoint()函式為對應索引點設定座標。程式碼中含有5個座標點。
利用定義的5個座標點的索引定義一個VTKPolygon多邊形單元。vtkPolygon繼承自vtkCell類，表示一個多邊形單元。定義vtkPolygon單元時，需要指定組成改單元的點數（這裡指定了四個點，所以定義的是四邊形）。vtkPolygon內部定義了一個vtkIdList物件，該物件儲存了點索引集合。通過呼叫vtkList類的SetNumberOfIds()函式可以設定點數，SetId則可以為指定的點設定索引，注意該索引必須是vtkPoints中的點索引

void SetPoints(vtkPoints*);
void SetPolys(vtkCellArray*p);

需要注意的是，SetPolys()接受的是多邊形單元陣列，如果單元型別為頂點、線段或者三角形帶的話，則需要呼叫如下函式：

void SetVerts(vtkCellArray* v);
void SetLines(vtkCellArray* l);
void SetStrips(vtkCellArray* s);

參考資料：

1.《The Visualization Toolkit – AnObject-Oriented Approach To 3D Graphics (4th Edition)》
2. 張曉東, 羅火靈. VTK圖形影象開發進階[M]. 機械工業出版社, 2015.

所用軟體：vtk7.0+visual studio 2013
注：此文知識學習筆記，僅記錄完整程式和實現結果，具體原理參見：

https://blog.csdn.net/www_doling_net/article/details/8541534

https://blog.csdn.net/shenziheng1/article/category/6114053/4