使用VTK绘制坐标轴（C/C++）

最新推荐文章于 2025-03-23 18:45:32 发布

青春轻舞

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文章标签： c语言 c++ windows C/C++

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C/C++ 专栏收录该内容

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本文介绍了如何使用C/C++和VTK库创建及绘制坐标轴。首先，详细说明了安装VTK库和设置编译环境的步骤。接着，提供了一段示例代码，展示了创建vtkRenderWindow、vtkRenderer、vtkAxesActor和vtkOrientationMarkerWidget的过程，以及如何设置它们的属性以显示坐标轴。最后，说明了如何通过交互式操作查看和修改渲染视图，并鼓励读者进一步探索VTK库以实现更复杂的可视化效果。

使用VTK绘制坐标轴（C/C++）

VTK（Visualization Toolkit）是一个强大的开源图像处理和可视化库，广泛应用于科学、工程和医学领域。在VTK中，我们可以使用其提供的功能来创建和定制各种图形元素，包括坐标轴。本文将介绍如何使用C/C++语言和VTK库来创建和绘制坐标轴。

首先，我们需要安装VTK库并设置编译环境。可以从VTK官方网站（https://vtk.org/ ↗）下载最新版本的VTK库，并按照文档中的说明进行安装。安装完成后，我们可以开始编写代码。

下面是一个简单的示例代码，演示了如何使用VTK创建并绘制坐标轴：

#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkRenderWindow.h>

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vc++ 绘制精美坐标轴（有显示具体位置的标签）

12-20

实现c++绘制坐标轴 ，带显示坐标轴具体位置的标签，坐标轴可拉伸放大缩小，支持鼠标事件绝对好看实用适合初学者

用C++在坐标轴上画线

10-22

自己调试的最简单的在指定坐标上画直线的程序程序包括绘制坐标轴和在坐标轴上画直线

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VTK OrientationMarker 方向三维坐标系相机坐标轴 自定义坐标轴

q610098308的专栏

10-27

1828

本文以 Python 语言开发我们在做三维软件开发时，经常会用到相机坐标轴，来指示当前空间位置；

VTK Chart坐标轴

superkeep的博客

10-23

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VTK Chart

VTK可交互三维坐标轴

Zz_er的博客

09-28

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因为实习工作需要制作一个可拖动的三维坐标系，制作这个坐标系，首先需要创建一些三维图形，接着需要熟悉交互模块和鼠标进行交互，最后将它们封装成一个`vtkWidget`类

VTK 学习----VTK对象绘制-3D坐标轴(vtkCubeAxesActor)

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charce_you的专栏

07-15

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5.1 3D坐标轴(vtkCubeAxesActor) 5.1.1 对象接口说明 SetXAxisLabelVisibility(vtkTypeBool) SetYAxisLabelVisibility(vtkTypeBool) SetZAxisLabelVisibility(vtkTypeBool) 设置x、y、z轴刻度标签是否显示 ...

VTK：绘制直线的C/C++用法

CyberNova的博客

09-15

437

在计算机图形学中，直线是一种基本的几何图形，用于连接两个点。在本文中，我们将介绍如何使用VTK（Visualization Toolkit）库来绘制直线。此代码将在VTK中创建一个窗口，并在窗口中绘制一条直线。你可以根据需要修改起点和终点的坐标来绘制不同的直线。希望这个示例对你有所帮助！如有任何疑问，请随时提问。以上代码演示了如何使用VTK绘制一个直线。首先，我们创建了两个点作为直线的起点和终点。最后，我们创建了一个窗口交互器，并将。对象，并设置起点和终点。的输出连接到它上面。来渲染窗口，并通过调用。

使用VTK构建图形的C/C++用法

HackVibe的博客

09-18

247

首先，我们创建了一个简单的图形窗口，并添加了渲染器和交互器。然后，我们通过创建几何数据源、渲染对象和演员，将几何对象添加到渲染器中，并最终在屏幕上显示出来。通过使用VTK的丰富功能和灵活性，你可以创建各种复杂的图形应用程序。在本文中，我们将介绍如何使用VTK的C/C++接口来构造图形，并提供相应的源代码示例。除了球体，VTK还提供了许多其他的几何数据源和渲染对象，你可以根据自己的需求选择合适的对象进行渲染。注意：以上示例代码仅为演示VTK的基本用法，实际应用中可能需要更多的代码和配置来实现特定的功能。

VTK：绘制折线的C/C++用法

CoderHH的博客

09-04

856

在上述代码中，我们首先创建了一个vtkPolyData对象，并使用SetPoints()方法将点数据添加到其中。然后，我们创建了一个vtkCellArray对象，并使用InsertNextCell()方法将折线数据添加到其中。然后，我们创建了一个vtkPolyLine对象，并使用GetPointIds()方法设置了折线的点的索引。然后，我们创建了一个vtkPolyDataMapper对象，并使用SetInputData()方法将vtkPolyData对象作为输入。VTK：绘制折线的C/C++用法。

VTK：使用C/C++创建显式结构化网格

学习使你进步。

09-05

427

在可视化和科学计算领域，VTK（Visualization Toolkit）是一个流行的开源库，提供了创建、操作和可视化各种类型网格的功能。我们需要定义网格的维度（即网格中的单元数目）以及每个点的坐标。在这个例子中，我们创建一个二维网格，其中x方向和y方向上的网格单元数分别为10和10。这就是使用C/C++和VTK库创建显式结构化网格的基本步骤和代码示例。首先，我们需要引入VTK库的头文件，以便可以使用VTK提供的类和函数。最后，我们可以使用VTK提供的渲染器和渲染窗口来可视化我们创建的显式结构化网格。

VTK_3D坐标系（vtkAxesActor/vtkCubeAxesActor）

qq_51007998的博客

10-20

2780

【代码】VTK_3D坐标系（vtkAxesActor/vtkCubeAxesActor）

vtk创建x,y,z轴

肩上风骋的博客

06-30

1940

以上创建过程中显示创建一个几何球体，然后将球体的数据加入到映射器，再设置到对象actor中。同时创建一个转换矩阵和三维轴对象axesActor，即x,y,z轴，三维轴对象axesActor通过用SetUserTransform设置转换矩阵，设置不同坐标轴的文本及文本颜色，最后将对象添加到渲染器render中，后面的步骤和其它的步骤一样，不再说明。需要注意的是：渲染器的默认相机GetActiveCamera（）设置的相机机位及相机方位角。对应的代码后有注释。

VTK自学笔记-2 坐标轴的显示

weixin_46800649的博客

09-06

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万象更新（一）VTK 坐标轴、相机方向坐标轴、立方体坐标轴

qq_43572400的博客

03-23

1468

在 VTK（Visualization Toolkit）中，与坐标轴相关的组件主要包括 坐标轴 (vtkAxesActor)、相机方向坐标轴 (vtkCameraOrientationWidget) 和立方体坐标轴 (vtkCubeAxesActor)。

vtk实战(五十三)—坐标轴

看那天上的彩云

05-07

6899

#include <vtkPolyDataMapper.h> #include <vtkActor.h> #include <vtkRenderWindow.h> #include <vtkRenderer.h> #include <vtkRenderWindowInteractor.h> #include <vtkPolyData.h> #include <vtkSphereSource.h> #

pcl+vtk（七）QVTKOpenGLNativeWidget中显示坐标轴

m0_67254672的博客

10-20

2862

设置坐标系的原点位置设置坐标轴的总长度设置坐标轴的轴身类型（int type）0：柱状轴身1：线性轴身如果类型为0：SetCylinderRadius(double)：设置柱状轴半径设置坐标轴的轴顶部类型0：圆锥体1：球体如果类型为0：SetConeResolution(double);设置锥面数设置锥半径如果类型为1：SetSphereResolution(double);设置球面数设置球半径是否显示标签设置轴标签。

VTK系列2-创建三维长方体

schuberta的博客

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370

在下面代码中，我们使用VTK创建两个不同颜色渲染的三维长方体，可以使用鼠标进行拖动观察。

vtk 添加合适大小 坐标轴

q610098308的专栏

08-26

2593

如果直接添加，显示过小，可以通过设置大小 // vtkImageData * source; ///vtkSmartPointer<vtkRenderer> aRenderer ; vtkSmartPointer<vtkAxesActor> axes = vtkSmartPointer<vtkAxesActor>::New(); axes->SetXAxisLabelText("x"); axes->SetYAxisLabelText.

PCL visualizer

惊鸿一博

11-18

1394

PCL点云库中的坐标系（CoordinateSystem）首先介绍一下PCL点云库visualization模块中的PCLVisualizer类，它是PCL可视化3D点云的主要类，该类具有更全面的功能，如显示法线、绘制多种形状和多个视口等，其内部实现了添加各种3D对象以及交互实现等。其中addCoordinateSystem()函数可以在可视化窗口中的坐标原点(0，0，0）处添加一个红绿蓝三色的三维指示坐标轴，红色是X轴，绿色是Y轴，蓝色是Z，也就是说PCL点云库中使用的是右手三维坐标系。代

在 C++ 中使用 VTK 绘制圆柱体并设定顶面/底面圆心坐标

最新发布

10-29

<think>我们被要求使用VTK库在C++中绘制一个圆柱体，并设置顶面和底面的圆心坐标。根据引用[1]，我们知道vtkCylinderSource类可以用来创建圆柱体。然而，vtkCylinderSource默认设置圆柱体的中心点（Center）和高度（Height）以及半径（Radius），并且默认情况下圆柱体沿Z轴方向，且封闭顶面和底面（Capping=true）。值得注意的是，vtkCylinderSource提供的SetCenter方法设置的是整个圆柱体的中心点坐标。也就是说，如果我们设置中心点为C，高度为H，那么圆柱体的底面圆心坐标是C沿圆柱体方向的反方向移动H/2，顶面圆心坐标则是沿圆柱体正方向移动H/2。默认方向是(0,0,1)（即Z轴正方向）。因此，如果我们想要直接指定顶面和底面的圆心坐标，我们可以通过以下步骤： 1. 计算圆柱体的中心点：即底面圆心和顶面圆心的中点。 2. 计算圆柱体的高度：即两个圆心之间的距离。 3. 计算圆柱体的方向向量：从底面圆心指向顶面圆心的向量，然后归一化（如果需要，vtkCylinderSource的SetDirection方法要求方向向量不需要归一化，但为了正确的高度，我们需要注意）。但是，vtkCylinderSource的SetDirection方法要求传入一个方向向量，该向量不需要归一化，因为圆柱体的高度由SetHeight单独设置。然而，当我们计算方向向量时，其模长就是两个圆心之间的距离（即高度），所以我们需要将高度设置为这个模长，然后将方向向量归一化后再传入SetDirection？或者，根据文档，SetDirection方法会归一化传入的向量吗？查看VTK文档或源码可知，vtkCylinderSource的SetDirection方法会归一化传入的向量。因此，我们不能直接将未归一化的向量传入，因为归一化后方向不变，但长度会变成1，这样我们就失去了高度信息。因此，正确的做法是： - 设底面圆心为P1，顶面圆心为P2。 - 计算高度：H = |P2 - P1| - 计算中心点：C = (P1 + P2) / 2 - 计算方向向量：D = (P2 - P1) / H （归一化向量）然后，我们： 1. 设置中心点：SetCenter(C) 2. 设置高度：SetHeight(H) 3. 设置方向：SetDirection(D) 注意：由于圆柱体默认沿Z轴，当我们设置方向向量D后，圆柱体就会沿着这个方向。另外，我们还需要设置半径（SetRadius）和分辨率（SetResolution）等。下面是一个示例代码：步骤： 1. 创建vtkCylinderSource对象。 2. 设置底面和顶面圆心坐标（通过计算中心点、高度和方向）。 3. 设置半径、分辨率等。 4. 更新管道（Update）并获取输出（GetOutput）。代码示例： ```cpp #include <vtkCylinderSource.h> #include <vtkSmartPointer.h> int main() { // 定义底面圆心和顶面圆心的坐标 double bottomCenter[3] = {1.0, 2.0, 3.0}; // 底面圆心坐标 double topCenter[3] = {4.0, 5.0, 6.0}; // 顶面圆心坐标 // 计算高度 double height = sqrt(vtkMath::Distance2BetweenPoints(bottomCenter, topCenter)); // 计算中心点 double center[3]; for (int i = 0; i < 3; i++) { center[i] = (bottomCenter[i] + topCenter[i]) / 2.0; } // 计算方向向量（从底面指向顶面），并归一化 double direction[3]; for (int i = 0; i < 3; i++) { direction[i] = topCenter[i] - bottomCenter[i]; } vtkMath::Normalize(direction); // 归一化 // 创建圆柱体源 vtkSmartPointer<vtkCylinderSource> cylinder = vtkSmartPointer<vtkCylinderSource>::New(); cylinder->SetCenter(center); // 设置中心点 cylinder->SetHeight(height); // 设置高度 cylinder->SetDirection(direction); // 设置方向向量（归一化后的） cylinder->SetRadius(1.0); // 设置半径 cylinder->SetResolution(50); // 设置分辨率（圆周上的点数） cylinder->SetCapping(true); // 确保封闭顶面和底面（默认就是true，可以省略） cylinder->Update(); // 获取输出数据（vtkPolyData） vtkPolyData* cylinderPolyData = cylinder->GetOutput(); // ... 后续可以用于mapper和actor等 return 0; } ``` 注意：这里使用了vtkMath中的函数来计算距离和归一化向量。需要包含头文件<vtkMath.h>。另外，使用vtkSmartPointer进行智能指针管理，避免内存泄漏。解释：我们通过两个圆心坐标计算出圆柱体的中心点（中点），高度（两个圆心之间的距离），以及方向（从底面圆心指向顶面圆心的单位向量）。这样，圆柱体就会以我们指定的两个圆心作为底面和顶面的中心。注意：vtkCylinderSource生成的圆柱体默认是沿Z轴的，然后通过设置方向将其旋转到指定方向。由于我们计算了方向向量并归一化，所以圆柱体就会沿着我们指定的方向。引用[1]中提到了SetDirection方法，正是用来设置圆柱体轴的方向。因此，通过上述步骤，我们就可以实现设定顶面和底面圆心坐标来绘制圆柱体。相关问题： 1. 在VTK中如何计算两个三维点之间的距离？ 2. 除了vtkCylinderSource，VTK中还有哪些方法可以创建圆柱体？ 3. 如何在VTK中显示创建的圆柱体？ </think>### 在C++中使用VTK绘制圆柱体并设定顶底面圆心坐标的实现方法在VTK中，`vtkCylinderSource` 默认通过 **中心点+高度+方向向量** 确定圆柱体位置。要直接设置底面和顶面的圆心坐标，需通过几何计算转换为VTK参数。以下是完整实现： #### 核心步骤 1. **计算圆柱体参数**： - 中心点 = (底面圆心 + 顶面圆心) / 2 - 高度 = 两圆心距离 - 方向向量 = 顶面圆心 - 底面圆心（需归一化） 2. **创建并配置圆柱体**： - 使用 `vtkCylinderSource` 设置半径、分辨率等 - 通过计算值设置中心点、高度和方向 #### C++ 代码实现 ```cpp #include <vtkCylinderSource.h> #include <vtkPolyDataMapper.h> #include <vtkActor.h> #include <vtkRenderer.h> #include <vtkRenderWindow.h> #include <vtkRenderWindowInteractor.h> #include <vtkMath.h> // 向量计算 int main() { // 1. 定义顶面和底面圆心坐标 double bottomCenter[3] = {0.0, 0.0, 0.0}; // 底面圆心 (x,y,z) double topCenter[3] = {3.0, 5.0, 7.0}; // 顶面圆心 (x,y,z) // 2. 计算圆柱体参数 double cylinderCenter[3]; // 圆柱体中心点 vtkMath::Add(bottomCenter, topCenter, cylinderCenter); vtkMath::MultiplyScalar(cylinderCenter, 0.5); // (bottom+top)/2 double height = vtkMath::DistanceBetweenPoints(bottomCenter, topCenter); double direction[3]; // 圆柱体方向向量 vtkMath::Subtract(topCenter, bottomCenter, direction); vtkMath::Normalize(direction); // 归一化为单位向量 // 3. 创建圆柱体源 vtkNew<vtkCylinderSource> cylinder; cylinder->SetCenter(cylinderCenter); // 设置中心点 cylinder->SetHeight(height); // 设置高度 cylinder->SetDirection(direction); // 设置方向向量 cylinder->SetRadius(1.0); // 设置半径 cylinder->SetResolution(50); // 设置侧面精度 cylinder->SetCapping(true); // 封闭顶底面 cylinder->Update(); // 更新数据 // 4. 可视化管线 vtkNew<vtkPolyDataMapper> mapper; mapper->SetInputConnection(cylinder->GetOutputPort()); vtkNew<vtkActor> actor; actor->SetMapper(mapper); vtkNew<vtkRenderer> renderer; renderer->AddActor(actor); renderer->SetBackground(0.1, 0.2, 0.4); vtkNew<vtkRenderWindow> window; window->AddRenderer(renderer); vtkNew<vtkRenderWindowInteractor> interactor; interactor->SetRenderWindow(window); window->Render(); interactor->Start(); return 0; } ``` #### 关键API说明 1. **参数计算**： - `vtkMath::Add/Subtract`：向量加减 - `vtkMath::MultiplyScalar`：向量标量乘法 - `vtkMath::Normalize`：向量归一化 - `vtkMath::DistanceBetweenPoints`：计算两点距离 2. **圆柱体配置**： - `SetCenter()`：圆柱体几何中心点 - `SetDirection()`：轴方向向量（需归一化） - `SetHeight()`：两圆心间的欧氏距离 - `SetResolution()`：值越大侧面越光滑（建议≥20） > ⚠️ 注意：方向向量 **必须归一化**，否则圆柱体尺寸会异常。若两圆心重合（高度=0），需额外处理[^1]。 #### 扩展应用如需将圆柱体放置在特定坐标系中，可在计算方向向量后添加旋转变换（使用 `vtkTransform` 或 `vtkTransformFilter`）。 --- ###