VTK：图形基本操作进阶——纹理映射

纹理映射是将纹理空间中的纹理像素映射到屏幕空间中的像素过程。纹理生成过程本质上是将定义的纹理映射到某个三维物体的表面，并参与后续的光计算。在三维图形中，纹理映射被广泛使用，特别是对真实物体的描述。 纹理映射的实现主要是建立纹理空间与模型空间、模型空间与屏幕空间的映射关系，如下图所示 其 纹理空间可以定义为u-v空间，每个坐标轴的范围为(0，1)。对于纹理图像，左下角的坐标为(0，0)，右上角(1，1)。对于简单的参数模型，模型与纹理空间的映射关系可以很容易地建立起来，如球面和圆柱面。 根据图形学的三维空间转换，模型空间到屏幕空间的转换很容易实现，因此计算机屏幕图像及时纹理映射后最终显示的结果。 面对无参数曲面的纹理映射技术，通常需要将纹理空间的映射分解为两个简单的映射，并引入一个中介映射介质来包围场景。步骤如下：二维纹理空间映射为简单的三维物体表面（球圆柱形表面等）；然后将中介物体表面的纹理映射到模型表面（例如，模型表面的法线和中间建筑模型的角度作为映射点），从纹理空间映射到模型空间。

VTK从纹理空间到模型空间的映射定义了多个类别

• vtkTextureMapToPlane：从平面到模型空间建立纹理空间的映射关系
• vtkTextureToSphere：在球面上建立映射关系；
• vtkTextureMapToCylinder：映射关系是通过圆柱面建立的；
• vtkTexture:实现加载纹理；
• vtkTransformTextureCoords:实现纹理坐标的平移和缩放。

#include <vtkAutoInit.h> VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL2); VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingFreeType); VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);  #include <vtkSmartPointer.h> #include <vtkBMPReader.h> ///阅读纹理图像 #include <vtkTexture.h> //加载纹理图像 #include <vtkXMLPolyDataReader.h>//加载模型数据 #include <vtkTextureMapToCylinder.h>///以圆柱为中介 #include <vtkPolyDataMapper.h> #include <vtkActor.h> #include <vtkRenderer.h> #include <vtkRenderWindow.h> #include <vtkRenderWindowInteractor.h> #include <vtkOrientationMarkerWidget.h> #include <vtkAxesActor.h> #include <vtkOrientationMarkerWidget.>


int main(int argc, char* argv[])
{ 
        

	vtkSmartPointer<vtkBMPReader> texReader =
		vtkSmartPointer<vtkBMPReader>::New();
	texReader->SetFileName("data/Lena.bmp");

	vtkSmartPointer<vtkTexture> texture =
		vtkSmartPointer<vtkTexture>::New();
	texture->SetInputConnection(texReader->GetOutputPort());

	vtkSmartPointer<vtkXMLPolyDataReader> modelReader =
		vtkSmartPointer<vtkXMLPolyDataReader>::New();
	modelReader->SetFileName("data/cow.vtp");
	//纹理映射
	vtkSmartPointer<vtkTextureMapToCylinder> texturemap =
		vtkSmartPointer<vtkTextureMapToCylinder>::New();
	texturemap->SetInputConnection(modelReader->GetOutputPort());
	/*******************************************************************/
	vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> mapper =
		vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
	mapper->SetInputConnection(texturemap->GetOutputPort());

	vtkSmartPointer<vtkActor> actor =
		vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
	actor->SetMapper(mapper);
	actor->SetTexture(texture); //加载纹理图
	//设定坐标系
	vtkSmartPointer<vtkAxesActor> axes =
		vtkSmartPointer<vtkAxesActor>::New();

	vtkSmartPointer<vtkRenderer> renderer =
		vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
	renderer->AddActor(actor);
	renderer->SetBackground(0, 0, 0);

	vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> rw =
		vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
	rw->AddRenderer(renderer);
	rw->SetSize(640, 480);
	rw->SetWindowName("TextureMap");

	vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> rwi =
		vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
	rwi->SetRenderWindow(rw);
	/**********************************************************/
	vtkSmartPointer<vtkOrientationMarkerWidget> widget =
		vtkSmartPointer<vtkOrientationMarkerWidget>::New();
	widget->SetOutlineColor(1, 1, 1);
	widget->SetViewport(0, 0, 0.3, 0.3);
	widget->SetOrientationMarker(axes);
	widget->SetInteractor(rwi);
	widget->SetEnabled(1);
	widget->InteractiveOn();
	/**********************************************************/
	renderer->ResetCamera();
	rw->Render();
	rwi->Start();

	return 0;
}