vtk计算表面cell法线并显示到cell中心

本文介绍了如何使用VTK库在三维图形中计算并显示一个物体表面的cell法线,箭头指向法线方向,箭头位置位于对应cell的中心,提供了完整的C++代码示例。

vtk计算表面cell法线并显示到cell中心

说明

使用vtk计算一个物体表面的cell法线,同箭头表示法线方向,要求箭头的位置位于该cell的中心

效果图

在这里插入图片描述

源码

#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkActor.h>
#include <vtkPolyDataMapper.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkPolyDataReader.h>
#include <vtkFloatArray.h>
#include <vtkPointData.h>
#include <vtkPolyDataNormals.h>
#include <vtkGlyph3D.h>
#include <vtkArrowSource.h>
#include <vtkMaskPoints.h>
#include <vtkProperty.h>
#include <vtkCellCenters.h>
#include <vtkSphereSource.h>
#include <vtkDoubleArray.h>
#include <vtkGenericCell.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
   
   
    // Create a sphere
    vtkSmartPointer<vtkSphereSource> sphereSource = vtkSmartPointer<vtkSphereSource>::New();
    sphereSource->
VTK (Visualization Toolkit) 中,要获取STL模型的几何中心点以及计算表面法向量,可以按照以下步骤操作: ### 获取 STL 模型的中心点 为了得到整个 STL 模型的几何中心(质心),你可以利用 `vtkMassProperties` 类来帮助你。以下是基本流程: ```cpp // 加载 STL 文件到 polydata vtkNew<vtkSTLReader> reader; reader->SetFileName("your_model.stl"); reader->Update(); // 创建一个用于计算质量属性的对象 vtkNew<vtkMassProperties> massProps; massProps->SetInputConnection(reader->GetOutputPort()); massProps->Update(); double centerOfMass[3]; massProps->GetCenter(centerOfMass); // 获得重心位置 ``` ### 计算法向量 对于每个面片(triangle)的单位法线向量,则可以通过 `vtkPolyDataNormals` 进行处理: ```cpp // 使用vtkPolyDataNormals生成所有顶点处平滑后的平均法向量 vtkNew<vtkPolyDataNormals> normalsGenerator; normalsGenerator->SetInputConnection(reader->GetOutputPort()); normalsGenerator->ComputePointNormalsOn(); // 开启点法线计算 normalsGenerator->ComputeCellNormalsOff(); // 关闭单元格(三角形)法线计算 (这里选择一种) normalsGenerator->Update(); // 如果需要获取某个特定三角形(cell) 的原始未加权平均的法线值可以直接访问cells数据结构提取 vtkSmartPointer<vtkDoubleArray> cellNormals = vtkDoubleArray::SafeDownCast( normalsGenerator->GetOutput()->GetCellData()->GetNormals()); if (!cellNormals) { std::cerr << "No Cell Normals found!" << std::endl; } else { double normalVector[3]; for(vtkIdType i=0; i < normalsGenerator->GetOutput()->GetNumberOfCells(); ++i){ cellNormals->GetTuple(i, normalVector); // 现在这里normalVector就是第i个三角形单元对应的法向量了... } } // 若想获得单一点位处经过插值得来的光滑化过后的近似“局部”方向信息则应查询points关联的数据集 vtkSmartPointer<vtkDoubleArray> pointNormals = vtkDoubleArray::SafeDownCast( normalsGenerator->GetOutput()->GetPointData()->GetNormals()); if(!pointNormals) { std::cerr << "No Point Normals found!" << std::endl; } else { double pointNormalAtVertex[3]; pointNormals->GetTuple(vertexIndexHere, pointNormalAtVertex); // 根据vertexIndexHere指定索引来取对应节点上估计出来的朝向 } ``` 以上代码展示了如何通过 VTK 库读入 STL 数据,分别求出物体的整体中心点及其表面上各元素(无论是单独考虑各个小平面还是综合考量临近影响下的某点附近环境特性)的方向特征。
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