VTK开源视觉库 | 行业应用第一篇

VTK开源视觉库 | NVIDIA Clara Open Models，推出了新一代临床人工智能工作流程

介绍：本节演示简单的VTK Demo，至于如何将源码编译成通用的头文件和库，将在后续介绍。

VTK Widget 是一个基于 Qt 和 VTK (Visualization Toolkit) 的 3D 可视化项目，专注于提供简单而强大的 3D 图形渲染和交互功能。该项目集成了 VTK 8.2.0 版本的完整功能，为用户提供了一个直观的 3D 可视化开发框架。

我们使用.pri单独管理VTK的库，实现和主界面的解耦。

可以创建一个QWidget界面，将VTK支持的

QVTKWidget，这个旧版本，根据需要使用。

QVTKOpenGLWidget，这个新版本，推荐使用。

在pri文件我们将头文件和库依赖通过Qt语法自动拷贝到可执行目录，这样就不用手动复制了。非常方便。

INCLUDEPATH += $PWDDEPENDPATH  += $PWDFORMS +=HEADERS += \    $PWD/vtkwidget.hSOURCES += \    $PWD/vtkwidget.cpp################## 添加VTK库 ######################添加头文件INCLUDEPATH += $PWD/VTK-8.2.0-msvc2017x64-install/include \               $PWD/VTK-8.2.0-msvc2017x64-install/include\vtk-8.2添加库LIBS += -L$PWD/VTK-8.2.0-msvc2017x64-install/libLIBS += -lvtkzlib-8.2 \        -lvtkChartsCore-8.2 \        -lvtkCommonColor-8.2 \        -lvtkCommonComputationalGeometry-8.2 \        -lvtkCommonCore-8.2 \        -lvtkCommonDataModel-8.2 \        -lvtkCommonExecutionModel-8.2 \        -lvtkCommonMath-8.2 \        -lvtkCommonMisc-8.2 \        -lvtkCommonSystem-8.2 \        -lvtkCommonTransforms-8.2 \        -lvtkDICOMParser-8.2 \        -lvtkDomainsChemistry-8.2 \        -lvtkDomainsChemistryOpenGL2-8.2 \        -lvtkdoubleconversion-8.2 \        -lvtkexodusII-8.2 \        -lvtkexpat-8.2 \        -lvtkFiltersAMR-8.2 \        -lvtkFiltersCore-8.2 \        -lvtkFiltersExtraction-8.2 \        -lvtkFiltersFlowPaths-8.2 \        -lvtkFiltersGeneral-8.2 \        -lvtkFiltersGeneric-8.2 \        -lvtkFiltersGeometry-8.2 \        -lvtkFiltersHybrid-8.2 \        -lvtkFiltersHyperTree-8.2 \        -lvtkFiltersImaging-8.2 \        -lvtkFiltersModeling-8.2 \        -lvtkFiltersParallel-8.2 \        -lvtkFiltersParallelImaging-8.2 \        -lvtkFiltersPoints-8.2 \        -lvtkFiltersProgrammable-8.2 \        -lvtkFiltersSelection-8.2 \        -lvtkFiltersSMP-8.2 \        -lvtkFiltersSources-8.2 \        -lvtkFiltersStatistics-8.2 \        -lvtkFiltersTexture-8.2 \        -lvtkFiltersTopology-8.2 \        -lvtkFiltersVerdict-8.2 \        -lvtkfreetype-8.2 \        -lvtkGeovisCore-8.2 \        -lvtkgl2ps-8.2 \        -lvtkglew-8.2 \        -lvtkGUISupportQt-8.2 \        -lvtkGUISupportQtSQL-8.2 \        -lvtkhdf5_hl-8.2 \        -lvtkhdf5-8.2 \        -lvtkImagingColor-8.2 \        -lvtkImagingCore-8.2 \        -lvtkImagingFourier-8.2 \        -lvtkImagingGeneral-8.2 \        -lvtkImagingHybrid-8.2 \        -lvtkImagingMath-8.2 \        -lvtkImagingMorphological-8.2 \        -lvtkImagingSources-8.2 \        -lvtkImagingStatistics-8.2 \        -lvtkImagingStencil-8.2 \        -lvtkInfovisCore-8.2 \        -lvtkInfovisLayout-8.2 \        -lvtkInteractionImage-8.2 \        -lvtkInteractionStyle-8.2 \        -lvtkInteractionWidgets-8.2 \        -lvtkIOAMR-8.2 \        -lvtkIOAsynchronous-8.2 \        -lvtkIOCityGML-8.2 \        -lvtkIOCore-8.2 \        -lvtkIOEnSight-8.2 \        -lvtkIOExodus-8.2 \        -lvtkIOExport-8.2 \        -lvtkIOExportOpenGL2-8.2 \        -lvtkIOExportPDF-8.2 \        -lvtkIOGeometry-8.2 \        -lvtkIOImage-8.2 \        -lvtkIOImport-8.2 \        -lvtkIOInfovis-8.2 \        -lvtkIOLegacy-8.2 \        -lvtkIOLSDyna-8.2 \        -lvtkIOMINC-8.2 \        -lvtkIOMovie-8.2 \        -lvtkIONetCDF-8.2 \        -lvtkIOParallel-8.2 \        -lvtkIOParallelXML-8.2 \        -lvtkIOPLY-8.2 \        -lvtkIOSegY-8.2 \        -lvtkIOSQL-8.2 \        -lvtkIOTecplotTable-8.2 \        -lvtkIOVeraOut-8.2 \        -lvtkIOVideo-8.2 \        -lvtkIOXML-8.2 \        -lvtkIOXMLParser-8.2 \        -lvtkjpeg-8.2 \        -lvtkjsoncpp-8.2 \        -lvtklibharu-8.2 \        -lvtklibxml2-8.2 \        -lvtklz4-8.2 \        -lvtklzma-8.2 \        -lvtkmetaio-8.2 \        -lvtkNetCDF-8.2 \        -lvtkogg-8.2 \        -lvtkParallelCore-8.2 \        -lvtkpng-8.2 \        -lvtkproj-8.2 \        -lvtkpugixml-8.2 \        -lvtkRenderingAnnotation-8.2 \        -lvtkRenderingContext2D-8.2 \        -lvtkRenderingContextOpenGL2-8.2 \        -lvtkRenderingCore-8.2 \        -lvtkRenderingFreeType-8.2 \        -lvtkRenderingGL2PSOpenGL2-8.2 \        -lvtkRenderingImage-8.2 \        -lvtkRenderingLabel-8.2 \        -lvtkRenderingLOD-8.2 \        -lvtkRenderingOpenGL2-8.2 \        -lvtkRenderingQt-8.2 \        -lvtkRenderingVolume-8.2 \        -lvtkRenderingVolumeOpenGL2-8.2 \        -lvtksqlite-8.2 \        -lvtksys-8.2 \        -lvtktheora-8.2 \        -lvtktiff-8.2 \        -lvtkverdict-8.2 \        -lvtkViewsContext2D-8.2 \        -lvtkViewsCore-8.2 \        -lvtkViewsGeovis-8.2 \        -lvtkViewsInfovis-8.2 \        -lvtkViewsQt-8.2Dbghelp库是Windows提供的用于调试帮助的库，包含了许多用于堆栈跟踪、符号加载和其他调试功能的函数。win32: LIBS += -lDbghelpwin平台的复制dllwin32 {定义源文件路径，即VTK二进制文件所在的目录，使用相对路径$PWD，代表项目文件的当前目录。    src_file = $PWD/VTK-8.2.0-msvc2017x64-install/bin/*定义目标文件路径，即复制VTK二进制文件到构建目录的根目录，使用相对路径$OUT_PWD，代表构建目录的输出路径。    #dst_file = $OUT_PWD    #message("OUT_PWD" + $OUT_PWD)定义最终的目标文件路径，使用相对路径$DESTDIR，代表安装或发布目录。    target_file = $DESTDIR    message("DESTDIR" + $DESTDIR)将路径中的斜杠（/）替换为反斜杠（\），以适应Windows的文件路径格式。    src_file ~= s,/,\\,g    #dst_file ~= s,/,\\,g    target_file ~= s,/,\\,g使用xcopy命令将VTK二进制文件从源路径复制到构建目录，/y表示覆盖现有文件，/s表示复制目录及其子目录，/q表示安静模式，/e表示复制所有子目录，即使它们是空的。    #system(xcopy $src_file $dst_file /y /s/q/e)再次使用xcopy命令将VTK二进制文件从源路径复制到最终目标目录。    system(xcopy $src_file $target_file /y /s/q/e)}

值得观察的pro文件，教会你如何将模块加入和调试。

 QT       += core gui    greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets    CONFIG += c++11      The following define makes your compiler emit warnings if you use        any Qt feature that has been marked deprecated (the exact warnings        depend on your compiler). Please consult the documentation of the        deprecated API in order to know how to port your code away from it.      DEFINES += QT_DEPRECATED_WARNINGS      You can also make your code fail to compile if it uses deprecated APIs.        In order to do so, uncomment the following line.        You can also select to disable deprecated APIs only up to a certain version of Qt.   #DEFINES += QT_DISABLE_DEPRECATED_BEFORE=0x060000    # disables all the APIs deprecated before Qt 6.0.0    SOURCES += \        main.cpp \        widget.cpp    HEADERS += \        widget.h    FORMS += \        widget.ui      Default rules for deployment.      qnx: target.path = /tmp/${TARGET}/bin    else: unix:!android: target.path = /opt/${TARGET}/bin    !isEmpty(target.path): INSTALLS += target    msvc:CONFIG(release, debug|release) {      https://learn.microsoft.com/zh-cn/previous-versions/visualstudio/visual-studio-2012/k1ack8f1(v=vs.110)        Od禁用优化，从而加快编译并简化调试;        O1为获得最小大小而优化代码;        O2为获得最高速度而优化代码，QT发布版本的默认设置;        O3完全优化，生成执行速度更快的代码而不是大小更小的代码;      QMAKE_CFLAGS_RELEASE_WITH_DEBUGINFO += Od    QMAKE_CXXFLAGS_RELEASE_WITH_DEBUGINFO += Od      下方 三个优化 在Beta版本的时候 打开，发布版本关闭，生成调试信息 和 pdb文件 https://blog.csdn.net/xiezhongyuan07/article/details/123329048   #QMAKE_CXXFLAGS_RELEASE = $QMAKE_CXXFLAGS_RELEASE_WITH_DEBUGINFO #QMAKE_CFLAGS_RELEASE = $QMAKE_CFLAGS_RELEASE_WITH_DEBUGINFO #QMAKE_LFLAGS_RELEASE = $QMAKE_LFLAGS_RELEASE_WITH_DEBUGINFO #message(MSVC编译器Release关闭优化，生成调试信息使用)    }    CONFIG(debug, debug|release){        contains(DEFINES, WIN64) {          LIBS += -L"D:/Windows Kits/10/Lib/10.0.17763.0/ucrt/x64"          DESTDIR = $PWD/../vtkWidget_x64/debug/        } else {          LIBS += -L"D:/Windows Kits/10/Lib/10.0.17763.0/ucrt/x86"          DESTDIR = $PWD/../vtkWidget_x86/debug/        }    } else {        contains(DEFINES, WIN64) {            LIBS += -L"D:/Windows Kits/10/Lib/10.0.17763.0/ucrt/x64"            DESTDIR = $PWD/../vtkWidget_x64/release/        } else {          LIBS += -L"D:/Windows Kits/10/Lib/10.0.17763.0/ucrt/x86"          DESTDIR = $PWD/../vtkWidget_x86/release/        }    }    ########################## 添加VTK模塊 #########################      Dbghelp库是Windows提供的用于调试帮助的库，包含了许多用于堆栈跟踪、符号加载和其他调试功能的函数。      win32: LIBS += -lDbghelp #解决中文乱码    contains( CONFIG, "msvc" ): QMAKE_CXXFLAGS +=  /source-charset:utf-8 /execution-charset:utf-8    contains( CONFIG, "msvc" ): QMAKE_CFLAGS +=  /source-charset:utf-8 /execution-charset:utf-8 #忽略代码页警告    contains( CONFIG, "msvc" ): QMAKE_CXXFLAGS += /wd4819 /wd4828      在编译C++代码时启用OpenMP（开放多处理）支持      QMAKE_CXXFLAGS+=/openmp      包含模块      include($PWD/modules/vtkWidget/vtkWidget.pri)      问题QWidget: Must construct a QApplication before a QWidget的问题。        编译VTK时，debug和release的库要分别对待。不能使用release的库进行debug调试   

本次简单创建一个五角星演示，大家可以用我的库去网上找例子学习或者用AI教你学习。

#include "widget.h"#include "ui_widget.h"#include <QDebug>#include <QDateTime>#include <cmath>  // 添加这行以使用 M_PI 常量#ifndef M_PI#define M_PI 3.14159265358979323846#endif// 定义包含文件名、行号、当前时间和额外参数的日志宏#define LOG(msg) qDebug() << __FILE__ << __LINE__ << QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss:zzz") << "->msg = " << msg << endl;Widget::Widget(QWidget *parent)    : QWidget(parent)    , ui(new Ui::Widget){    ui->setupUi(this);    this->setWindowTitle("VTK Widget");    initUiControl();}Widget::~Widget(){    delete ui;}void Widget::initUiControl(){    // 下面二选一，注意：这里必须在new之前设置好，new QVTKWidget窗口之后是无效的    vtkOutputWindow::GlobalWarningDisplayOff();  // 两段代码效果应该一致    vtkOutputWindow::SetGlobalWarningDisplay(0); // 设置消息等级显示，0-都不显示    m_vtkWidget = new QVTKWidget(this);    m_vtkWidget->setSizePolicy(QSizePolicy::Expanding, QSizePolicy::Expanding);    // 设置大小    m_vtkWidget->resize(800, 600);    // 设置布局并将 QVTKWidget 添加到布局中    QVBoxLayout *layout = new QVBoxLayout(this);    layout->addWidget(m_vtkWidget);    this->setLayout(layout);}void Widget::showEvent(QShowEvent* event){    showStar();}void Widget::showStar(){    // 1. 创建五角星的顶点数据    vtkPoints* points = vtkPoints::New();    vtkCellArray* lines = vtkCellArray::New();        // 五角星中心点    points->InsertNextPoint(0, 0, 0);        // 创建五角星的顶点    const double outerRadius = 1.0;  // 外圆半径    const double innerRadius = 0.4;  // 内圆半径    const int numPoints = 5;         // 五个角        // 生成五角星的顶点坐标    for (int i = 0; i < numPoints * 2; i++)    {        double angle = i * M_PI / numPoints;        double radius = (i % 2 == 0) ? outerRadius : innerRadius;        double x = radius * cos(angle);        double y = radius * sin(angle);        points->InsertNextPoint(x, y, 0);    }        // 创建五角星的边    vtkIdType starPoints[numPoints * 2 + 1];    for (int i = 0; i < numPoints * 2; i++)    {        starPoints[i] = i + 1;  // 跳过中心点(索引0)    }    starPoints[numPoints * 2] = 1;  // 闭合五角星        // 创建线    lines->InsertNextCell(numPoints * 2 + 1, starPoints);        // 创建从中心到各个顶点的线    for (int i = 1; i <= numPoints * 2; i++)    {        vtkIdType centerToVertex[2] = {0, i};        lines->InsertNextCell(2, centerToVertex);    }        // 创建多边形数据    vtkPolyData* starData = vtkPolyData::New();    starData->SetPoints(points);    starData->SetLines(lines);        // 2. 创建映射器    vtkPolyDataMapper* mapper = vtkPolyDataMapper::New();    mapper->SetInputData(starData);        // 3. 创建演员    vtkActor* actor = vtkActor::New();    actor->SetMapper(mapper);    actor->GetProperty()->SetColor(1.0, 0.8, 0.0); // 金黄色    actor->GetProperty()->SetLineWidth(3.0);        // 设置线宽        // 4. 创建渲染器    vtkRenderer* renderer = vtkRenderer::New();    renderer->AddActor(actor);    renderer->SetBackground(0.1, 0.1, 0.1); // 深灰色背景        // 5. 关联到QVTKWidget的渲染窗口    m_vtkWidget->GetRenderWindow()->AddRenderer(renderer);        // 6. 设置交互    vtkRenderWindowInteractor* interactor = vtkRenderWindowInteractor::New();    interactor->SetRenderWindow(m_vtkWidget->GetRenderWindow());    interactor->SetInteractorStyle(vtkInteractorStyleTrackballCamera::New());    interactor->Initialize();        // 7. 清理对象    points->Delete();    lines->Delete();    starData->Delete();    mapper->Delete();    actor->Delete();    renderer->Delete();    interactor->Delete();}

通过网盘分享的文件：VTK_Widget（Windows 10 + Visual Studio 2017 + Qt 5.12 + VTK 8.2.0）.rar

链接: https://pan.baidu.com/s/1v-BIGp0ZKsjOn43YMpLs_g?pwd=srh1 提取码: srh1

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