VTK 体绘制讨论_颜色传输函数

1.颜色传输函数

颜色传输函数与不透明度传输函数的使用类似，二者的不同之处在于颜色传输函数是将一个标量值映射为颜色值。这个颜色值可以是RGB值，也可以是HSV值。

VTK颜色传输函数采用VTKColorTransferFunction类实现，其函数为：

int AddRGBPoint(double x,double r,double g, double b);
int AddHSVPoint(double x,double h,double s,double v);

这样就可以实现一个RGB断点或者HSV断点的添加，其中x表示像素灰度值，r,g,b为映射的RGB分量，h,s,v为映射的HSV颜色分量。

当然，颜色传输函数也支持添加线段的方法。

void AddRGBSegment(double x1, double r1,double g1,double b1, double x2,double r2,double g2,double b2);
void AddHSVSegment(double x1, double h1,double s1,double v1, double x2,double h2,double s2,double v2);

颜色传输函数标准代码片如下：

vtkSmartPointer<vtkColorTransferFunction> color =
        vtkSmartPointer<vtkColorTransferFunction>::New();
    color->AddRGBPoint(0, 0, 0, 0);
    color->AddRGBPoint(64, 1.0, 0.52, 0.3);
    color->AddRGBPoint(190.0, 1.00, 1.00, 1.00);
    color->AddRGBPoint(220.0, 0.20, 0.20, 0.20);

由于VTKVolumeProperty接受两种形式的颜色传输函数（灰度或者RGB），一次在获取相应的颜色传输函数时，需要首先判断VTKVolumeProperty已经设置的颜色传输类型，其函数为：

int GetColorChannels();

如果返回为1，则说明设置的是灰度传输函数；

如果返回为3，则说明设置的是彩色RGB传输函数。

根据不同的类型既可通过如下函数获取有效的传输函数：

VTKColorTransferFunction* GetRGBTransferFunction();
vtkPiecewiseFunction* GetGrayTransferFunction();

2.多元数据体绘制渲染

前面只要讨论了设置标量图像体绘制的不透明度传输函数、梯度不透明度传输函数和颜色传输函数。而多元数据体绘制渲染时需要根据数据区别对待。

如果多元数据的各个组分是相互独立的，则可以为每个组分单独设置相应的不透明度、梯度不透明度、颜色传输函数。

在位VTKVolumeProperty设置相应传输函数时，应为多元数据组分较多，所以需要在函数中指定一个索引号，表示当前为那个组分设置，标准代码片如下：

void SetScalarOpacity(int index, vtkPiecewiseFunction* function);
void SetGradientOpacity(int index, vtkPiecewiseFunction* function);
void SetColor(int index, vtkPiecewiseFunction* function);
void SetColor(int index, vtkColorTransferFunction* function);

多元数据的组分可能是非独立的，例如，RGB图像中每个像素的颜色值是由R.G.B三个颜色组分共同定义的。vtkVolumeMapper支持两种类型的非独立多元数据。

• 第一种是二元数据。第一元数据用于定义颜色传输函数，第二元数据用于定义不透明度传输函数；
• 第二种是四元数据。前三元数据作为一个R.G.B颜色定义颜色传输函数，第四元数据用于定义不同明度传输函数。

需要注意的是，两种方式都是利用最后一元数据来计算梯度，并决定梯度不透明度传输函数。