Проблема с визуализацией тома VTK

Я использую библиотеку vtk с C++ для создания и визуализации некоторых синтетических воксельных данных с заданным отображением цвета и прозрачности. Пример показан ниже: Пример изображения

Как показано на рисунке, данные в целом трехмерные, и это прекрасно работает. Однако в определенных случаях, когда данные становятся двумерными, в окнах визуализации ничего не отображается.

Я публикую несколько строк своего кода, которые могут быть полезны.

imageData = vtkSmartPointer<vtkImageData>::New();
imageData->SetDimensions(X1, X2, X3); //For 2D, one of X1,X2 & X3=1
imageData->AllocateScalars(VTK_INT, 1);
int* I = new int[X1X2X3](); //int X1X2X3 = X1*X2*X3
I = static_cast<int*>(imageData->GetScalarPointer());

Обратите внимание, что для 2D либо X1=1, либо X2=1, либо X3=1. Какие-либо предложения?

EDIT: я добавляю эквивалентный код, который продемонстрирует точную проблему, с которой я столкнулся:

main.cpp

//#include <vtkAutoInit.h> // if not using CMake to compile, necessary to use this macro
//#define vtkRenderingCore_AUTOINIT 3(vtkInteractionStyle, vtkRenderingFreeType, vtkRenderingOpenGL2)
//#define vtkRenderingVolume_AUTOINIT 1(vtkRenderingVolumeOpenGL2)
//#define vtkRenderingContext2D_AUTOINIT 1(vtkRenderingContextOpenGL2)
#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkActor.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkSmartVolumeMapper.h>
#include <vtkColorTransferFunction.h>
#include <vtkVolumeProperty.h>
#include <vtkSampleFunction.h>
#include <vtkPiecewiseFunction.h>
#include <vtkImageData.h>
#include <stdlib.h>
using namespace std;

int main()
{
    //Declaring Variables
    vtkSmartPointer<vtkImageData> imageData;
    vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty> volumeProperty;
    vtkSmartPointer<vtkPiecewiseFunction> compositeOpacity;
    vtkSmartPointer<vtkColorTransferFunction> color;
    vtkSmartPointer<vtkVolume> volume;
    vtkSmartPointer<vtkSmartVolumeMapper> mapper;
    vtkSmartPointer<vtkActor> actor;
    vtkSmartPointer<vtkRenderer> renderer;
    vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> renderWindowInteractor;
    vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renderWindow;
    int* I;
    int X1, X2, X3, X1X2X3;

    //Assigning Values , Allocating Memory
    X1 = 10;
    X2 = 10;
    X3 = 10;
    X1X2X3 = X1*X2*X3;
    I = new int[X1X2X3]();
    imageData = vtkSmartPointer<vtkImageData>::New();
    volumeProperty = vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty>::New();
    compositeOpacity = vtkSmartPointer<vtkPiecewiseFunction>::New();
    color = vtkSmartPointer<vtkColorTransferFunction>::New();
    volume = vtkSmartPointer<vtkVolume>::New();
    mapper = vtkSmartPointer<vtkSmartVolumeMapper>::New();
    actor = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
    renderer = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
    renderWindowInteractor = vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
    renderWindow = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New(); 
    volumeProperty->ShadeOff();
    volumeProperty->SetInterpolationType(0);
    volumeProperty->SetColor(color);
    volumeProperty->SetScalarOpacity(compositeOpacity);
    imageData->SetDimensions(X1, X2, X3);
    imageData->AllocateScalars(VTK_INT, 1);
    I = static_cast<int*>(imageData->GetScalarPointer());
    renderWindow->AddRenderer(renderer);
    renderWindowInteractor->SetRenderWindow(renderWindow);
    renderer->SetBackground(0.5, 0.5, 0.5);
    renderWindow->SetSize(800, 800);    
    mapper->SetBlendModeToComposite();
    imageData->UpdateCellGhostArrayCache();
    mapper->SetRequestedRenderModeToRayCast();
    mapper->SetInputData(imageData);
    volume->SetMapper(mapper);
    volume->SetProperty(volumeProperty);
    renderer->AddViewProp(volume);
    volumeProperty->ShadeOff();

    //Setting Voxel Data and Its Properties
    for (int i = 0; i < X1X2X3; i++)
    {
        I[i] = i;
        compositeOpacity->AddPoint(i, 1);
        color->AddRGBPoint(i, double( rand()) / RAND_MAX, double(rand()) / RAND_MAX, double(rand()) / RAND_MAX);
    }

    renderer->ResetCamera();
    renderWindow->Render();
    renderWindowInteractor->Start();
    getchar();
    return 0;
}

CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(EvoSim)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 14)
set(CMAKE_WINDOWS_EXPORT_ALL_SYMBOLS ON)
set(CMAKE_USE_RELATIVE_PATHS ON)
#GRABBING VTK
find_package(VTK REQUIRED)
include(${VTK_USE_FILE})

add_executable(MAIN main.cpp)
target_link_libraries(MAIN ${VTK_LIBRARIES})

Это приводит к выводу, как показано ниже (для X1=X2=X3=10) введите здесь описание изображения

Однако, если я сделаю X1=1, окно вывода будет пустым.

ИЗМЕНИТЬ:

Я только что заметил, что количество вокселей в определенном измерении, отображаемое на экране, всегда на единицу меньше, чем максимальное количество вокселей в этом измерении. Например, если X1=X2=X3=10, количество вокселей в каждом измерении, отображаемом на vtkwindow, равно 9. Это не то, что я ожидал. Я думаю, что это проблема с X1 = 1, что делает отображение вокселей 1-1 = 0. Какие-либо предложения??


person Harsh Kumar Narula    schedule 28.07.2017    source источник
comment
То есть ваши данные на самом деле не становятся 2D, это всего лишь один слой вокселей? Вы проверили, соответствует ли количество ячеек данных вашего однослойного изображения ожидаемому? Возможно, есть какая-то проблема с нумерацией, но это трудно сказать, не видя больше вашего кода.   -  person mululu    schedule 28.07.2017
comment
Да, это всего лишь один слой вокселей. Я проверил количество ячеек в данных однослойного изображения, как и ожидалось. Скоро я опубликую минимальный эквивалентный код.   -  person Harsh Kumar Narula    schedule 28.07.2017


Ответы (1)


Это долгое время оставалось без ответа. Поэтому я добавляю свое решение/обходной путь. Мне пришлось добавить дополнительный фиктивный слой в каждом измерении данных изображения. [См. эту строку в коде imageData->SetDimensions(X1+1, X2+1, X3+1);]. Отдых говорит сам за себя.

#pragma once
//#include <vtkAutoInit.h> // if not using CMake to compile, necessary to use this macro
//#define vtkRenderingCore_AUTOINIT 3(vtkInteractionStyle, vtkRenderingFreeType, vtkRenderingOpenGL2)
//#define vtkRenderingVolume_AUTOINIT 1(vtkRenderingVolumeOpenGL2)
//#define vtkRenderingContext2D_AUTOINIT 1(vtkRenderingContextOpenGL2)
#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkActor.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkSmartVolumeMapper.h>
#include <vtkColorTransferFunction.h>
#include <vtkVolumeProperty.h>
#include <vtkSampleFunction.h>
#include <vtkPiecewiseFunction.h>
#include <vtkImageData.h>
#include <stdlib.h>
#include <numeric>      // std::iota
using namespace std;

int main()
{
    //Declaring Variables
    vtkSmartPointer<vtkImageData> imageData;
    vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty> volumeProperty;
    vtkSmartPointer<vtkPiecewiseFunction> compositeOpacity;
    vtkSmartPointer<vtkColorTransferFunction> color;
    vtkSmartPointer<vtkVolume> volume;
    vtkSmartPointer<vtkSmartVolumeMapper> mapper;
    vtkSmartPointer<vtkActor> actor;
    vtkSmartPointer<vtkRenderer> renderer;
    vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> renderWindowInteractor;
    vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renderWindow;
    int X1, X2, X3, X1X2X3;
    //Assigning Values , Allocating Memory
    X1 = 10;
    X2 = 10;
    X3 = 10;
    X1X2X3 = X1*X2*X3;
    imageData = vtkSmartPointer<vtkImageData>::New();
    imageData->SetDimensions(X1 + 1, X2 + 1, X3 + 1);
    imageData->AllocateScalars(VTK_INT, 1);
    volumeProperty = vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty>::New();
    compositeOpacity = vtkSmartPointer<vtkPiecewiseFunction>::New();
    color = vtkSmartPointer<vtkColorTransferFunction>::New();
    volume = vtkSmartPointer<vtkVolume>::New();
    mapper = vtkSmartPointer<vtkSmartVolumeMapper>::New();
    actor = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
    renderer = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
    renderWindowInteractor = vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
    renderWindow = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
    volumeProperty->ShadeOff();
    volumeProperty->SetInterpolationType(0);
    volumeProperty->SetColor(color);
    volumeProperty->SetScalarOpacity(compositeOpacity);
    imageData->AllocateScalars(VTK_INT, 1);
    renderWindow->AddRenderer(renderer);
    renderWindowInteractor->SetRenderWindow(renderWindow);
    renderer->SetBackground(0.5, 0.5, 0.5);
    renderWindow->SetSize(800, 800);
    mapper->SetBlendModeToComposite();
    imageData->UpdateCellGhostArrayCache();
    mapper->SetRequestedRenderModeToRayCast();
    mapper->SetInputData(imageData);
    volume->SetMapper(mapper);
    volume->SetProperty(volumeProperty);
    renderer->AddViewProp(volume);
    volumeProperty->ShadeOff();

    //I is supposed to store the 3D data which has to be shown as volume visualization. This 3D data is stored 
    //as a 1D array in which the order of iteration over 3 dimensions is x->y->z, this leads to the following 
    //3D to 1D index conversion farmula index1D =  i + X1*j + X1*X2*k   
    vector<int> I(X1X2X3,0); // No need to use int* I = new int[X1X2X3] //Vectors are good
    std::iota(&I[0], &I[0] + X1X2X3, 1); //Creating dummy data as 1,2,3...X1X2X3

    //Setting Voxel Data and Its Properties
    for (int k = 0; k < X3 + 1 ; k++)   
    {
        for (int j = 0; j < X2 + 1 ; j++)
        {
            for (int i = 0; i < X1 + 1 ; i++)
            {
                int* voxel = static_cast<int*>(imageData->GetScalarPointer(i, j, k));

                if (i==X1 || j== X2 || k==X3)
                {
                    //Assigning zeros to dummy voxels, these will not be displayed anyways
                    voxel[0] = 0;
                }

                else
                {
                    //copying data from I to imagedata voxel
                    voxel[0] = I[i + X1*j + X1*X2*k];
                }               
            }
        }
    }

    //Setting Up Display Properties
    for (int i = 1; i < X1X2X3; i++)
    {
        compositeOpacity->AddPoint(i, 1);
        color->AddRGBPoint(i, double(rand()) / RAND_MAX, double(rand()) / RAND_MAX, double(rand()) / RAND_MAX);
    }

    renderer->ResetCamera();
    renderWindow->Render();
    renderWindowInteractor->Start();
    getchar();
    return 0;
}

Теперь ожидаемое количество вокселей в каждом измерении (10 согласно приведенному выше коду) отображается правильно.

введите здесь описание изображения

person Harsh Kumar Narula    schedule 15.11.2017