vtk学习笔记 --- 显示label之vtkLabelPlacementMapper

最新推荐文章于 2024-06-03 14:52:46 发布

aswang

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本文介绍了在VTK中使用vtkLabelPlacementMapper显示标签的方法，涉及vtkPointSetToLabelHierarchy、标签属性设置及渲染策略。通过示例展示了vtkLabelPlacementMapper相对于vtkLabeledDataMapper的优势，如避免标签覆盖，但当数据量较大时速度会变慢。还探讨了使用vtkVectorText和vtkFollower作为替代方案的优缺点，特别是对于大量标签和汉字支持的问题。

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在vtk中显示标签有好几种方法，前面了解了vtkLabeledDataMapper，现在来了解下vtkLabelPlacementMapper。

在使用vtkLabelPlacementMapper之前，需要先使用vtkPointSetToLabelHierarchy来组织标签数据。首先来看看如何构造标签数据。

首先定义一个vtkStringArray来存放标签名称，同时给这个数组指定名称为labels，在后面需要使用。

vtkStringArray labels = new vtkStringArray();
labels.SetName("labels");

定义点集合，以及cellarray，然后随机生成100个点，以这些点的id值作为标签的值，最后构造一个vtkPolyData，其cell类型为vertex，即显示100个顶点。

vtkPoints points = new vtkPoints();
vtkCellArray verts = new vtkCellArray();
for(int i=0;i<100;i++){
      points.InsertNextPoint(math.Random(1,3), math.Random(1,3), math.Random(1,3));
      labels.InsertNextValue(String.valueOf(i));
      verts.InsertNextCell(1);
      verts.InsertCellPoint(i);
}
        
vtkPolyData polyData = new vtkPolyData();
polyData.SetPoints(points);
polyData.SetVerts(verts);
polyData.GetPointData().AddArray(labels);

然后定义标签文本的属性，即设置字体的大小，字体颜色以及使用何种字体等信息。

vtkTextProperty textProp = new vtkTextProperty();
        textProp.SetFontSize(12);
        textProp.SetColor(1.0, 1.0, 0.5);
        textProp.SetFontFamilyToArial();
//        textProp.SetFontFamilyToCourier();

接着定义vtkPointSetToLabelHierarchy，设置输入为前面的polyData，指定作为标签的数组名称为labels，以及标签的个数，最后设置标签文本的属性：

vtkPointSetToLabelHierarchy hie = new vtkPointSetToLabelHierarchy();
        hie.SetInput(polyData);
        hie.SetMaximumDepth(15);
        hie.SetLabelArrayName("labels");
        hie.SetTargetLabelCount(100);
        hie.SetTextProperty(textProp);

最后使用vtkLabelPlacementMapper来映射vtkPointSetToLabelHierarchy，vtkFreeTypeLabelRenderStrategy
是具体的标签渲染策略。下面的一些方法是用来调整最终标签显示的样式， .SetShapeToNone();设置不显示边框，labelMapper.SetShapeToRect();设置边框为矩形，SetShapeToRoundedRect设置边框为圆角矩形，这些方法在一定程度上会影响标签的渲染速度，因为需要做相应的计算来调整边框的位置等信息。UseUnicodeStringsOff表示不使用Unicode字符串。

vtkLabelPlacementMapper labelMapper = new vtkLabelPlacementMapper();
        labelMapper.SetInputConnection(hie.GetOutputPort());
        vtkFreeTypeLabelRenderStrategy  strategy = new vtkFreeTypeLabelRenderStrategy();
        labelMapper.SetRenderStrategy(strategy);
        labelMapper.UseDepthBufferOn();
        labelMapper.SetShapeToNone();
        labelMapper.SetStyleToOutline();
        labelMapper.UseUnicodeStringsOff();
        
        labelActor2d = new vtkActor2D();
        labelActor2d.SetMapper(labelMapper);

最终效果如图：

相比于vtkLabeledDataMapper，vtkLabelPlacementMapper速度要快一些，但是当数据量上千以后，速度也会变慢，但是还可以接受。另外，vtkLabelPlacementMapper在显示标签时，标签不会相互覆盖，如果后面的标签被挡住了，会自动隐藏，这样屏幕就不会因为标签太多导致拥挤。

这两种标签都是2d 的，即标签始终面向屏幕，而且可以设置字体，缺点就是当显示大量标签时，速度慢，影响用户使用。

在工作的过程中，也尝试了其它的办法，比如使用vtkVectorText结合vtkFollower来显示数字和字母。vtkVectorText是采用三角面的方式来定义一个数字或者字母，一个数字零就包含了很多三角形。vtkFollower实际上就是一个vtkActor，只是它提供了一些方法可使让自身始终朝向相机，因此，可以使用这两者来显示标签，同时保持标签使用朝向屏幕。但是，因为这里的一个标签就是一个actor，当数量达到一定程度时，性能会下降，只是相比前面的两种要快点。

另外一个缺陷是vtkVectorText只定义了常用的ascii字符，即数字以及字母等字符，所以不支持汉字的显示，因此，如何快速的显示大量标签还是没有找到好的解决办法，看来只有等到vtk 6.0出来解决了。