vtk在Java2中的使用

2019-11-18 13:19:18

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供稿：網(wǎng)友

　　VTK(Visualization ToolKit)是一個開放源碼、自由獲取的軟件系統(tǒng)，全世界的數(shù)以千計的研究人員和開發(fā)人員用它來進行3D計算機圖形，圖像處理，可視化。VTK包含一個c++類庫，眾多的翻譯接口層，包括Tcl/Tk，java,Python。
　　
　　Visualization Toolkit 是一個用于可視化應(yīng)用程序構(gòu)造與運行的支撐環(huán)境，它是在三維函數(shù)庫OpenGL 的基礎(chǔ)上采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法發(fā)展起來的，它將我們在可視化開發(fā)過程中會經(jīng)常碰到的細節(jié)屏蔽起來，并將一些常用的算法封裝起來。比如Visualization Toolkit 將我們在表面重建中比較常見的Marching Cubes 算法封裝起來，以類的形式給我們以支持，這樣我們在對三維規(guī)則點陣數(shù)據(jù)進行表面重建時就不必再重復(fù)編寫MarchingCubes 算法的代碼，而直接使用Visualization Toolkit 中已經(jīng)提供的vtkMarchingCubes 類
　　
　　Visualization Toolkit 是給從事可視化應(yīng)用程序開發(fā)工作的研究人員提供直接的技術(shù)支持的一個強大的可視化開發(fā)工具，它以用戶使用的方便性和靈活性為主要原則，具有如下的特點：
　　
　　1) 具有強大的三維圖形功能。Visualization Toolkit 既支持基于體素Voxel-basedrendering 的體繪制Volume Rendering又保留了傳統(tǒng)的面繪制，從而在極大的改善可視化效果的同時又可以充分利用現(xiàn)有的圖形庫和圖形硬件
　　
　　2) Visualization Toolkit 的體系結(jié)構(gòu)使其具有非常好的流streaming 和高速緩存caching 的能力，在處理大量的數(shù)據(jù)時不必考慮內(nèi)存資源的限制
　　
　　3) Visualization Toolkit 能夠更好的支持基于網(wǎng)絡(luò)的工具比如Java 和VRML 隨著Web 和Internet 技術(shù)的發(fā)展Visualization Toolkit 有著很好的發(fā)展前景
　　
　　4) 能夠支持多種著色如OpenGL 等
　　
　　5) Visualization Toolkit 具有設(shè)備無關(guān)性使其代碼具有良好的可移植性
　　
　　6) Visualization Toolkit 中定義了許多宏，這些宏極大的簡化了編程工作并且加強了一致的對象行為
　　
　　7) Visualization Toolkit 具有更豐富的數(shù)據(jù)類型，支持對多種數(shù)據(jù)類型進行處理
　　
　　8) 既可以工作于Windows 操作系統(tǒng)又可以工作于Unix 操作系統(tǒng)極大的方便了用戶
　　
　　下面介紹一下VTK在JDK1.4.1_02下的使用方法，
　　
　　1) 從vtk的網(wǎng)站(http://www.vtk.org/)上下載最新的軟件包,版本是4.2。然后把它安裝到C:/vtk42/目錄下
　　
　　2) 從Sun官方下載鏈接，版本1.4.1_02，然后安裝到C:/j2sdk1.4.1_02上
　　
　　3) 設(shè)置環(huán)境變量，系統(tǒng)->高級->環(huán)境變量->path，設(shè)置為C:/j2sdk1.4.1_02/bin;C:/PRogramFiles/Java/j2re1.4.1_02/bin;C:/j2sdk1.4.1_02/jre/bin;C:/vtk42/bin
　　
　　4) 拷貝C:/vtk42/bin/*java.dll到系統(tǒng)目錄
　　
　　5) 編譯,運行,為了方便起見，拷貝C:/vtk42/Examples/Tutorial/Step1/Java目錄下的Cone.java到d盤，當(dāng)前目錄為d盤
　　
　　D:/>javac -classpath c:/vtk42/bin/vtk.jar Cone.java
　　
　　D:/>java -classpath .;c:/vtk42/bin/vtk.jar Cone
　　
　　源碼如下：
　　
　　//
　　
　　// This example creates a polygonal model of a cone, and then renders it to
　　
　　// the screen. It will rotate the cone 360 degrees and then exit. The basic
　　
　　// setup of source -> mapper -> actor -> renderer -> renderwindow is
　　
　　// typical of most VTK programs.
　　
　　//
　　
　　// We import the vtk wrapped classes first.
　　
　　import vtk.*;
　　
　　// Then we define our class.
　　
　　public class Cone {
　　
　　　// In the static contrUCtor we load in the native code.
　　
　　　// The libraries must be in your path to work.
　　
　　　static {
　　
　　　　System.loadLibrary("vtkCommonJava");
　　
　　　　System.loadLibrary("vtkFilteringJava");
　　
　　　　System.loadLibrary("vtkIOJava");
　　
　　　　System.loadLibrary("vtkImagingJava");
　　
　　　　System.loadLibrary("vtkGraphicsJava");
　　
　　　　System.loadLibrary("vtkRenderingJava");
　　
　　　}
　　
　　　// now the main program
　　
　　　public static void main (String []args) {
　　
　　　　//
　　
　　　　// Next we create an instance of vtkConeSource and set some of its
　　
　　　　// properties. The instance of vtkConeSource "cone" is part of a
　　
　　　　// visualization pipeline (it is a source process object); it produces data
　　
　　　　// (output type is vtkPolyData) which other filters may process.
　　
　　　　//
　　
　　　　vtkConeSource cone = new vtkConeSource();
　　
　　　　cone.SetHeight( 3.0 );
　　
　　　　cone.SetRadius( 1.0 );
　　
　　　　cone.SetResolution( 10 );
　　
　　　　 //
　　
　　　　// In this example we terminate the pipeline with a mapper process object.
　　
　　　　// (Intermediate filters such as vtkShrinkPolyData could be inserted in
　　
　　　　// between the source and the mapper.)　We create an instance of
　　
　　　　// vtkPolyDataMapper to map the polygonal data into graphics primitives. We
　　
　　　　// connect the output of the cone souece to the input of this mapper.
　　
　　　　//
　　
　　　　vtkPolyDataMapper coneMapper = new vtkPolyDataMapper();
　　
　　　　coneMapper.SetInput( cone.GetOutput() );
　　
　　　　//
　　
　　　　// Create an actor to represent the cone. The actor orchestrates rendering
　　
　　　　// of the mapper's graphics primitives. An actor also refers to properties
　　
　　　　// via a vtkProperty instance, and includes an internal transformation
　　
　　　　// matrix. We set this actor's mapper to be coneMapper which we created
　　
　　　　// above.
　　
　　　　//
　　
　　　　vtkActor coneActor = new vtkActor();
　　
　　　　coneActor.SetMapper( coneMapper );
　　
　　　　//
　　
　　　　// Create the Renderer and assign actors to it. A renderer is like a
　　
　　　　// viewport. It is part or all of a window on the screen and it is
　　
　　　　// responsible for drawing the actors it has.　We also set the background
　　
　　　　// color here
　　
　　　　//
　　
　　　　vtkRenderer ren1 = new vtkRenderer();
　　
　　　　ren1.AddActor( coneActor );
　　
　　　　ren1.SetBackground( 0.1, 0.2, 0.4 );
　　
　　　　//
　　
　　　　// Finally we create the render window which will show up on the screen
　　
　　　　// We put our renderer into the render window using AddRenderer. We also
　　
　　　　// set the size to be 300 pixels by 300
　　
　　　　//
　　
　　　　vtkRenderWindow renWin = new vtkRenderWindow();
　　
　　　　renWin.AddRenderer( ren1 );
　　
　　　　renWin.SetSize( 300, 300 );
　　
　　　　//
　　
　　　　// now we loop over 360 degreeees and render the cone each time
　　
　　　　//
　　
　　　　int i;
　　
　　　　for (i = 0; i < 360; ++i)
　　
　　　　　{
　　
　　　　　// render the image
　　
　　　　　renWin.Render();
　　
　　　　　// rotate the active camera by one degree
　　
　　　　　ren1.GetActiveCamera().Azimuth( 1 );
　　
　　　　　}
　　
　　　　}
　　}

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