MITK中的渲染
(学习笔记,错误难免,请指正;私人劳动,转载请注明出处) MITK的渲染管道继承自VTK的渲染管道 VTK渲染管道 在VTK中,vtkRenderWindow协调渲染过程。多个vtkRenderer可能被关联到一个vtkRenderWindow。所有能够存在于一个渲染场景(2D或3D)中的可见物体,都继承自vtkProp(或其子类vtkActor)。vtkPropAssembly是多个vtkProp的集合,看起来像是一个vtkProp。 MITK使用新的接口类,vtkMitkRenderProp,同样继承自vtkProp。同vtkPropAssembly一样,所有的MITK渲染工作都通过这个接口类进行。所以,MITK的渲染过程被完全融入VTK的渲染管道。从VTK的角度看,MITK的renders就像是自定义的vtkProp。 MITK渲染管道 这个过程与VTK紧密相关。我们使用vtkMitkRenderProp,协同mitk::VtkPropRenderer 共同保证与VTK渲染管道的集成。QmitkRenderWindow没有继承 mitk::RenderWindow,而是继承自VTK的QVTKWidget MITK渲染过程中最重要的几个类如下所示: 向vtkRenderWindow发送的一个render请求并不仅仅更新VTK的管道,同样也更新MITK管道。但是,mitk::RenderingManager仍然协调渲染过程中的更新行为。更新请求应该被送给RenderingManager,如有需要,RenderingManager会请求更新所有的vtkRenderWindow。vtkRenderWindow然后调用它关联着的所有vtkRenderer的Render()函数。 目前,MITK特意使用特别的vtkRenderer(不在标准MITK渲染管道之中),比如显示梯度背景(mitk::GradientBackground)、显示视频资源(QmitkVideoBackround和mitk::VideoSource)、或显示logo(mitk::ManufacturerLogo)等等,尽管这些特别的renderer(一种SceneRenderer)是 QmitkRenderWindow的成员。这个vtkRenderer与自定义的 vtkMitkRenderProp相关,负责MITK渲染。 这个vtkRenderer调用vtkMitkRenderProp中的四个函数:RenderOpaqueGeometry(),RenderTranslucentPolygonalGeometry(),RenderVolumetricGeometry() and RenderOverlay()。这些函数调用被转给mitk::VtkPropRenderer,然后根据mapper的类型(基于OpenGL或VTK),OpenGL被enabled或disabled。在OpenGL渲染的情况下,每个mapper的Paint()函数都被调用。如果mapper是基于VTK的,这四个函数调用被转给 mitk::VtkMapper,然后在这些方法内,对应的VtkProp被evaluated。这两种策略都在下面的图中: 在MITK中,基于VTK的mapper更常见,而且我们鼓励使用基于VTK的mapper。不过MITK仍然支持基于OpenGL的mapper。 MITK Mapper的结构 Mapper的作用是把数据变成真实的物体,比如面、点、线等。所有mapper的基类都是mitk::Mapper。mapper的层级结构反映了MITK中两种可能的渲染方式:mitk::Mapper的子类控制渲染实体的生成,也就是与图形库(通过OpenGL或VTK)的接口。mapper的层级结构如下面的UML表所示: mitk::Mapper::Update():调用输入数据在指定renderer的time step并检查time step是否有效并调用方法。 用户指导:关于渲染的编程提示
个别渲染管道的建立 有时,我们需要某个(或多个)QmitkRenderWindow的管理不同于“通常”的QmitkStdMultiWidget中定义的renderwindow。这可能涉及到被渲染的数据以及可能的交互。为达成这个目的,我们需要一组对象:
这几个类的设置和关联十分简单: // create a new instance of mitk::RenderingManager
mitk::RenderingManager::Pointer renderingManager = mitk::RenderingManager::New();
// create new instances of DataStorage and GlobalInteraction
mitk::DataStorage::Pointer dataStorage = mitk::DataStorage::New();
mitk::GlobalInteraction::Pointer globalInteraction = mitk::GlobalInteraction::New();
// add both to the RenderingManager
renderingManager->SetDataStorage( dataStorage );
renderingManager->SetGlobalInteraction( globalInteraction );
// now create a new QmitkRenderWindow with this renderingManager as parameter
QmitkRenderWindow* renderWindow = new QmitkRenderWindow( parent,"name",renderer,renderingManager );
这就是建立自己的渲染管道所需的全部内容。显然,你需要将所有想渲染的数据加入到新的DataStorage中。如果你想跟这个renderwindow交互,还需要添加Interactors/Listeners。
如何编写自己的Mapper 如果想编写自己的Mapper,首先需要决定需要基于VTK还是OpenGL的Mapper。我们建议基于VTK,因为VTK易学,且一些机遇OpenGL的mapper可能有副作用。 下面提供一些编写基于VTK的mapper的建议:
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