VTK三维裁剪：体绘制任意裁剪和面绘制任意裁剪(对vtkImageData和vtkPolyData进行裁剪)

伍心

已于 2022-02-15 20:58:23 修改

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分类专栏： VTK 文章标签： c++ vtk 算法

于 2022-02-13 11:11:31 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/yunzhaoqiang/article/details/122906491

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本文探讨了体绘制和面绘制中非感兴趣区域的快速裁剪策略，对比了两种方法：一种是基于逐像素遍历的慢速方法，通过改进坐标转换来加速；另一种是构建裁减网格的高效方法，利用PolyData进行精确裁剪。重点在于提升速度并简化用户区域定义。

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在体绘制和面绘制中，经常需要对非感兴趣部位进行裁剪，以去掉非感兴趣组织或减少遮挡。

A、体绘制裁剪效果

B、面绘制裁剪效果

目前实现了两种方法：第一种方法速度比较慢；第二种方法速度还可以。

第一种方法思路：遍历整个体数据或掩码数据，将图像空间坐标变化到屏幕坐标系下（记改点为P），判断P是否在用户勾画的区域内，在则把改坐标下的像素置0。优点：简单易实现；缺点：速度慢。详细实现见参考1。速度慢的最主要原因是坐标系的变化，为了加速，可以将用户勾画的区域包围盒变化到图像坐标系下，减少遍历的个数，从而减少空间坐标变化的次数。伪代码如下：

    for (int z = 0; z < tDim[2]; z++)
	{
		for (int y = 0; y < tDim[1]; y++)
		{
			for (int x = 0; x < tDim[0]; x++)
			{
				render->SetWorldPoint(wPt);
				render->WorldToDisplay();
				double* tdpt = render->GetDisplayPoint();
				dPt.X = tdpt[0];
				dPt.Y = winSize[1] - tdpt[1];
				if (region.IsVisible(dPt))
				{
					pMaskVolume[rowIndex + x] = 0;
				}
			}
		}
	}

上述代码是缺少了图像坐标到世界坐标的变换（wPt），请根据数据在世界坐标系中的位置自行变换。

第二种方法思路：根据用户勾画的区域构建裁减网格数据（vtkPolyData），然后用该网格对体数据进行裁剪。详细见参考2和3；优点速度快；缺点要正确根据用户勾画的区域生成PolyData，注意顺时针和逆时针的区别。

参考：

1. https://blog.youkuaiyun.com/a15005784320/article/details/119204925
2 . https://blog.youkuaiyun.com/gorecording/article/details/83781923

3. https://kitware.github.io/vtk-examples/site/Cxx/PolyData/PolyDataContourToImageData/