1. 無拓撲結構

只有幾何結構，沒有拓撲結構的vtkDataSet
#include <vtkAutoInit.h> VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL); #include <vtkSmartPointer.h> #include <vtkPointData.h> #include <vtkPolyData.h> #include <vtkPolyDataWriter.h>int main() {//創建幾何數據，沒有拓撲數據vtkSmartPointer<vtkPoints> points = vtkSmartPointer<vtkPoints>::New();points->InsertNextPoint(1.0,0.0,0.0);points->InsertNextPoint(0.0,0.0,0.0);points->InsertNextPoint(0.0,1.0,0.0);//把幾何數據(拓撲數據為空)放入到某個數據集中vtkSmartPointer<vtkPolyData> polydata = vtkSmartPointer<vtkPolyData>::New();polydata->SetPoints(points);//將polydata類型的數據寫到一個vtk文件中vtkSmartPointer<vtkPolyDataWriter> writer = vtkSmartPointer<vtkPolyDataWriter>::New();writer->SetFileName("PolyData.vtk");writer->SetInputData(polydata);writer->Write();return 0; }首先創建了一個點數據(vtkPoints)，里面含有三個點；緊接著創建了一個類型為vtkPolyData的數據集，vtkPolyData派生自類vtkPointSet，而vtkPointSet又派生自vtkDataSet，所以說vtkPolyData是一種具體的數據集；然后將創建的點數據加入到數據集，于是點數據就定義了該數據集的幾何；最后把vtkPolyData的數據用類vtkPolyDataWriter寫入到PolyData.vtk文件。 利用Notepad++打開文件，利用ParaView可視化如下：
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2. 零維拓撲結構及實驗

給數據集定義一維拓撲結構——頂點。
#include <vtkAutoInit.h> VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL); #include <vtkSmartPointer.h> #include <vtkPoints.h> //幾何結構 #include <vtkPolyData.h> //數據集 #include <vtkPolyDataWriter.h> #include <vtkCellArray.h> //拓撲結構int main() {//創建點坐標int X[3] = {1.0,0.0,0.0};int Y[3] = {0.0,0.0,0.0};int Z[3] = {0.0,1.0,0.0};//創建點數據&創建使每一個點加入類似頂點類型的CellvtkSmartPointer<vtkPoints> points = vtkSmartPointer<vtkPoints>::New();vtkSmartPointer<vtkCellArray> vertics = vtkSmartPointer<vtkCellArray>::New();for (unsigned int i=0; i<3; i++){//定義用來存儲點索引的中間變量，vtkIdType相當int long等類型vtkIdType pId[1];//把點坐標加入VTKPoints中，InserNextPoint()返回加入點的索引；//使用這個索引號創建定點類型CellpId[0] = points->InsertNextPoint(X[i],Y[i],Z[i]);//每個坐標點都需要創建一個頂點Cellvertics->InsertNextCell(1,pId);}//創建VTKPolyData對象vtkSmartPointer<vtkPolyData> polydata = vtkSmartPointer<vtkPolyData>::New();//將幾何結構 & 拓撲結構加入到數據集中polydata->SetPoints(points);polydata->SetVerts(vertics);//寫數據、vtkSmartPointer<vtkPolyDataWriter> writer = vtkSmartPointer<vtkPolyDataWriter>::New();writer->SetFileName("TopoGeometry.vtk");writer->SetInputData(polydata);writer->Write();return 0; } 與實驗一不同之處在于該程序實例化了一個vtkCellArray的對象，前文說“點數據(Point Data)定義數據集的幾何結構，單元數據(Cell Data)定義數據集的拓撲結構”。所以，vtkCellArray類型的對象vertices就是用來指定數據集polydata的拓撲結構，而polydata的幾何結構則是由points來定義的。
此處定義的數據集的拓撲結構是零維的點，即單元類型是Vertex（頂點）。

利用Notepad++打開文件，利用ParaView可視化如下：
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3. 一維拓撲結構及實驗

在上例的基礎上做一些更改，將零維的點拓撲結構改成一維的線拓撲結構。
#include <vtkAutoInit.h> VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL); #include <vtkSmartPointer.h> #include <vtkPoints.h> #include <vtkCellArray.h> #include <vtkPolyData.h> #include <vtkPolyDataWriter.h> #include <vtkLine.h> //構建兩個端點的連線 int main() {//創建三個點坐標vtkSmartPointer<vtkPoints> points = vtkSmartPointer<vtkPoints>::New();points->InsertNextPoint(1.0,0.0,0.0); // ID=0;points->InsertNextPoint(0.0,0.0,0.0); // ID=1;points->InsertNextPoint(0.0,1.0,0.0); // ID=2;//每兩個點之間用直線連接//SetId（para1，para2）;para1:出發端點的ID；para2：連接端點的IDvtkSmartPointer<vtkLine> line0 = vtkSmartPointer<vtkLine>::New();line0->GetPointIds()->SetId(0,0);line0->GetPointIds()->SetId(1,1);vtkSmartPointer<vtkLine> line1 = vtkSmartPointer<vtkLine>::New();line1->GetPointIds()->SetId(0,1);line1->GetPointIds()->SetId(1,2);vtkSmartPointer<vtkLine> line2 = vtkSmartPointer<vtkLine>::New();line2->GetPointIds()->SetId(0,2);line2->GetPointIds()->SetId(1,0);//創建Cell，存儲拓撲特征：線段vtkSmartPointer<vtkCellArray> LineCell = vtkSmartPointer<vtkCellArray>::New();LineCell->InsertNextCell(line0);LineCell->InsertNextCell(line1);LineCell->InsertNextCell(line2);//創建數據集，并轉入拓撲結構和幾何結構vtkSmartPointer<vtkPolyData> polydata = vtkSmartPointer<vtkPolyData>::New();polydata->SetPoints(points);polydata->SetLines(LineCell);//寫數據vtkSmartPointer<vtkPolyDataWriter> writer = vtkSmartPointer<vtkPolyDataWriter>::New();writer->SetFileName("DataStruct2D");writer->SetInputData(polydata);writer->Write();return 0; }利用Notepad++打開文件，利用ParaView可視化如下：
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4. 總結

對于VTK的數據集而言，數據集的幾何結構和拓撲結構是其必不可少的兩個部分。實驗一只定義了數據集的幾何結構，沒有定義該數據集的拓撲結構，所以該數據集不能直接顯示；實驗二和實驗三除了定義數據集的幾何結構(由points定義)，還定義了相應的拓撲結構。其中實驗二定義的是零維的點拓撲結構；實驗三定義的是一維的線拓撲結構，它們都是保存在由類vtkCellArray所實例化的對象里，除了零維的點、一維的線等類型的單元以外，VTK還定義了其他類型的單元。

5. 參考資料

1.《C++ primer》
2.《The VTK User’s Guide – 11thEdition》
3.《The Visualization Toolkit – AnObject-Oriented Approach To 3D Graphics (4th Edition)》
4. ?張曉東, 羅火靈. VTK圖形圖像開發進階[M]. 機械工業出版社, 2015.

總結

以上是生活随笔為你收集整理的VTK修炼之道12：基本数据结构_如何把几何结构拓扑结构加入到数据集的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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