1.連通區域分析

許多圖形數據中，并非只包含一個對象（連通區域）。而在處理這些圖形數據時，有時需要對每一個對象單獨處理或者讓其單獨顯示。比如，利用MarchingCube方法提取三維圖像中的等值面，得到的結果往往是存在多個連通的對象區域，這是就需要對圖形數據做連通區域分析，提取每個連通區域并計算其屬性信息，以此來得到需要的連通區域。

下面一個例子來分析VTK中如何對圖形數據做連通區域分析：

#include <vtkAutoInit.h> VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL); VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingFreeType); VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);#include <vtkSmartPointer.h> #include <vtkSphereSource.h> #include <vtkConeSource.h> #include <vtkAppendPolyData.h> #include <vtkPolyDataConnectivityFilter.h> #include <vtkPolyDataMapper.h> #include <vtkActor.h> #include <vtkProperty.h> #include <vtkRenderer.h> #include <vtkRenderWindow.h> #include <vtkRenderWindowInteractor.h> int main() {vtkSmartPointer<vtkSphereSource> sphereSource =vtkSmartPointer<vtkSphereSource>::New();sphereSource->SetRadius(10);sphereSource->SetThetaResolution(10);sphereSource->SetPhiResolution(10);sphereSource->Update();vtkSmartPointer<vtkConeSource> coneSource =vtkSmartPointer<vtkConeSource>::New();coneSource->SetRadius(5);coneSource->SetHeight(10);coneSource->SetCenter(25, 0, 0);coneSource->Update();vtkSmartPointer<vtkAppendPolyData> appendFilter =vtkSmartPointer<vtkAppendPolyData>::New();appendFilter->AddInputData(sphereSource->GetOutput());appendFilter->AddInputData(coneSource->GetOutput());appendFilter->Update();vtkSmartPointer<vtkPolyDataConnectivityFilter> connectivityFilter =vtkSmartPointer<vtkPolyDataConnectivityFilter>::New();connectivityFilter->SetInputData(appendFilter->GetOutput());connectivityFilter->SetExtractionModeToCellSeededRegions();connectivityFilter->AddSeed(100);connectivityFilter->Update();vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> originalMapper =vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();originalMapper->SetInputConnection(appendFilter->GetOutputPort());originalMapper->Update();vtkSmartPointer<vtkActor> originalActor =vtkSmartPointer<vtkActor>::New();originalActor->SetMapper(originalMapper);vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> extractedMapper =vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();extractedMapper->SetInputConnection(connectivityFilter->GetOutputPort());extractedMapper->Update();vtkSmartPointer<vtkActor> extractedActor =vtkSmartPointer<vtkActor>::New();extractedActor->SetMapper(extractedMapper);/double leftViewport[4] = { 0.0, 0.0, 0.5, 1.0 };double rightViewport[4] = { 0.5, 0.0, 1.0, 1.0 };vtkSmartPointer<vtkRenderer> leftRenderer =vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();leftRenderer->SetViewport(leftViewport);leftRenderer->AddActor(originalActor);leftRenderer->SetBackground(1, 0, 0);vtkSmartPointer<vtkRenderer> rightRenderer =vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();rightRenderer->SetViewport(rightViewport);rightRenderer->AddActor(extractedActor);rightRenderer->SetBackground(0, 0, 0);vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renderWindow =vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();renderWindow->AddRenderer(leftRenderer);renderWindow->AddRenderer(rightRenderer);renderWindow->SetSize(640, 320);renderWindow->Render();renderWindow->SetWindowName("PolyDataConnectedCompExtract");leftRenderer->ResetCamera();rightRenderer->SetActiveCamera(leftRenderer->GetActiveCamera());vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> interactor =vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();interactor->SetRenderWindow(renderWindow);interactor->Initialize();interactor->Start();return 0; }輸出結果為：

這個例子夠早了一個含有多個連通區域的模型數據。vtkAppendPolyData可以實現vtkPolyData的合并，使用該類可以方便地構造含有多個連通區域的數據，該類型接收兩個或者多個vtkPolyData數據輸入，合并結果包含輸入數據的所有幾何和拓撲數據。若輸入為兩個或者多個數據都含有點屬性數據，則將其存儲值輸出結果中；對于單元屬性數據亦是如此。

2.VTKPolyDataConnectivityFilter類解析

vtk中的vtkPolyDataConnectivityFilter類可以用于實現連通區域分析，該類接受vtkPolyData數據作為輸入。集體使用如下： vtkSmartPointer<vtkPolyDataConnectivityFilter> connectivityFilter =vtkSmartPointer<vtkPolyDataConnectivityFilter>::New();connectivityFilter->SetInputData(appendFilter->GetOutput());connectivityFilter->SetExtractionModeToCellSeededRegions();connectivityFilter->AddSeed(100);connectivityFilter->Update();SetExtractionModeToLargestRegion()：用于提取具有最多點數的連通區域； SetExtractionModeToAllRegions()：該模式主要用于連通區域標記，配合函數ColorRegionsOn()使用，在連通區域像是的同時，生成一個名為RegionId的點屬性數據。
SetExtractionModeToSpecifiedRegions()：該模式用于提取一個或多個連通區域，在該模式下，需要通過AddSpecifiedRegion()來添加西藥提取的區域號，區域號從零開始。 SetExtractionModeToClosestPointRegion()：該模式需要使用SetClosestPoint()函數設置一個空間點坐標，執行結果為離該點最近的連通區域。 SetExtractionModeToPointSeededRegions()：該模式下需要使用AddSeed()函數添加種子點，提取種子點所在的區域。 SetExtractionModeToCellSeededRegions()：該模式下需要使用AddSeed()函數調價種子單元，提取種子單元所在的區域。

3.參看資料

1.《C++ primer》
2.《The VTK User’s Guide – 11thEdition》
3. ?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51：图形基本操作进阶_连通区域分析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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