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首页VTK用户指南(第11版):安装、使用与扩展详解
《可视化工具包用户指南》(The VTK User’s Guide)是由Kitware公司编撰并发布的第11版权威文档。这本书详细介绍了如何安装、使用和扩展可视化工具箱(VTK),这是一款广泛应用于科学计算、医学成像、计算机图形学和数据分析等领域的强大软件套件。该指南不仅包含了丰富的技术细节,还汇集了多位来自Kitware和Sandia National Laboratories的专业人士,如Lisa Avila、Utkarsh Ayachit、Sebastien Barré等,他们分享了各自在开发和应用VTK过程中的经验与见解。 书中内容涵盖了VTK的核心功能,包括但不限于数据结构、几何处理、图像渲染、交互式界面设计以及高级主题,如并行计算和GPU加速。通过阅读这本书,用户可以掌握如何利用VTK进行3D模型的创建、数据可视化、以及创建交互式应用程序。此外,指南还强调了如何参与到活跃的VTK社区,访问官方网站http://www.vtk.org,参与讨论,获取最新的技术支持和资源更新。 对于商业用户,Kitware公司提供了专门的咨询服务,对于有需求的企业和个人,可以通过访问http://www.kitware.com或发送邮件至kitware@kitware.com了解更多信息。版权方面,该书享有2010年Kitware, Inc.的版权保护。 《VTK用户指南》是一部深度学习和实践VTK技术的实用手册,无论你是初学者还是经验丰富的开发者,都能从中受益匪浅,提升在科学可视化和数据处理领域的技能。
资源详情
资源推荐
viii
Image Permute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Image Mathematics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Image Reslice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
Iterating through an image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Chapter 7 Volume Rendering 139
7.1 Historical Note on Supported Data Types. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
7.2 A Simple Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
7.3 Why Multiple Volume Rendering Techniques? . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
7.4 Creating a vtkVolume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
7.5 Using vtkPiecewiseFunction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
7.6 Using vtkColorTransferFunction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
7.7 Controlling Color / Opacity with a vtkVolumeProperty. . . . . . . . . . . . 145
7.8 Controlling Shading with a vtkVolumeProperty. . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
7.9 Creating a Volume Mapper. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
7.10 Cropping a Volume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
7.11 Clipping a Volume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
7.12 Controlling the Normal Encoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
7.13 Volumetric Ray Casting for vtkImageData. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
7.14 Fixed Point Ray Casting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
7.15 2D Texture Mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
7.16 3D Texture Mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
7.17 Volumetric Ray Casting for vtkUnstructuredGrid . . . . . . . . . . . . . . . . 157
7.18 ZSweep . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
7.19 Projected Tetrahedra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
7.20 Speed vs. Accuracy Trade-offs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
7.21 Using a vtkLODProp3D to Improve Performance . . . . . . . . . . . . . . . . 161
Chapter 8 Information Visualization 163
8.1 Exploring Relationships in Tabular Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Converting a Table to a Graph . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Converting a Table to a Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
8.2 Graph Visualization Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Vertex Layout. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Edge Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
Converting Layouts to Geometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Area Layouts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
8.3 Views and Representations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
Selections in Views . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
8.4 Graph Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
Boost Graph Library Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
Creating Graph Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
The Parallel Boost Graph Library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
Multithreaded Graph Library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
8.5 Databases. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
Connecting to a Database. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
Executing Queries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
Queries and Threads. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
Reading Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
Writing Data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
Table Schemata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
ix
8.6 Statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .192
Specifying columns of interest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .193
Phases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .193
Univariate Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .194
Bivariate statistics:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .195
Multivariate statistics: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .195
Using statistics algorithms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .196
Parallel Statistics Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .197
8.7 Processing Multi-Dimensional Data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .198
Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .199
Using multi-dimensional arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .201
Performance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .203
Populating Dense Arrays. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .203
Populating Sparse Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .203
Iteration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .204
Array Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .205
Array Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .205
Array Algorithms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .206
Chapter 9 Geospatial Visualization 207
9.1 Geographic Views and Representations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .207
9.2 Generating Hierarchies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .210
9.3 Hierarchical Data Sources—On-demand resolution . . . . . . . . . . . . . . .210
9.4 Terrain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .211
9.5 Cartographic Projections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .211
Chapter 10 Building Models 213
10.1 Implicit Modeling. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .213
Creating An Implicit Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .213
Sampling Implicit Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .215
10.2 Extrusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .217
10.3 Constructing Surfaces. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .218
Delaunay Triangulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .218
Gaussian Splatting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .222
Surfaces from Unorganized Points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .224
Chapter 11 Time Varying Data 227
11.1 Introduction to temporal support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .227
11.2 VTK's implementation of time support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .228
TIME_RANGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .228
TIME_STEPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .228
UPDATE_TIME_STEPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .229
DATA_TIME_STEPS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .229
CONTINUE_EXECUTING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .229
Using time support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .230
Chapter 12 Reading and Writing Data 239
12.1 Readers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .239
Data Object Readers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .240
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