VTK读取序列的Dicom医学图片，用Marchingcube进行重建，并保存为obj文件
StubbornHuang
VTK
2019-11-04
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1 代码版本
代码针对于VTK版本5.10，新版本仅供参考。
2 VTK5.10版本示例代码
#include "vtkRenderer.h"
#include "vtkRenderWindow.h"
#include "vtkRenderWindowInteractor.h"
#include "vtkDICOMImageReader.h"
#include "vtkMarchingCubes.h"
#include "vtkStripper.h"
#include "vtkPolyDataMapper.h"
#include "vtkActor.h"
#include "vtkSmartPointer.h"
#include "vtkProperty.h"
#include "vtkCamera.h"
#include "vtkOutlineFilter.h"
#include "vtkOBJExporter.h"
void main()
{
vtkSmartPointer<vtkRenderer>ren=vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New(); //设置绘制者(绘制对象指针)
vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>renWin=vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New(); //设置绘制窗口
renWin->AddRenderer(ren); //将绘制者加入绘制窗口
vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>iren=vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();//设置绘制交互操作窗口的
iren->SetRenderWindow(renWin); //将绘制窗口添加到交互窗口
vtkSmartPointer<vtkDICOMImageReader>Reader=vtkSmartPointer<vtkDICOMImageReader>::New(); //创建读取dicom图片指针对象
Reader->SetDirectoryName("E:\\dcm\\dcm"); //设置医学图像文件夹路径
Reader->SetDataByteOrderToLittleEndian();
Reader->Update();
cout<<"读取数据完成"<<endl;
//////////////////////////////////////////////
vtkSmartPointer<vtkMarchingCubes>marchingcube=vtkSmartPointer<vtkMarchingCubes>::New(); //建立一个Marching Cubes 算法的对象
//marchingcube->SetInput((vtkDataSet *)Reader->GetOutput()); //获得所读取的数据
marchingcube->SetInputConnection(Reader->GetOutputPort()); //第二种读取数据的方法
marchingcube->SetValue(0,140); //提取出灰度值为45的东西
vtkSmartPointer<vtkStripper>Stripper=vtkSmartPointer<vtkStripper>::New(); //建立三角带对象
Stripper->SetInput( marchingcube->GetOutput() ); //将生成的三角片连接成三角带
vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>Mapper=vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New(); //建立一个数据映射对象
Mapper->SetInput(Stripper->GetOutput() ); //将三角带映射为几何数据
Mapper->ScalarVisibilityOff();
vtkSmartPointer<vtkActor>actor=vtkSmartPointer<vtkActor>::New(); //建立一个代表皮肤的演员
actor->SetMapper(Mapper); //获得皮肤几何数据的属性
actor->GetProperty()->SetDiffuseColor(1, .49, .25); //设置皮肤颜色的属性//(1, .49, .25)
//actor->GetProperty()->SetDiffuseColor(1, 1, .25);
actor->GetProperty()->SetSpecular(0.3); //设置反射率
actor->GetProperty()->SetSpecularPower(20); //设置反射光强度
actor->GetProperty()->SetOpacity(1.0);
actor->GetProperty()->SetColor(1,0,0); //设置角色的颜色
actor->GetProperty()->SetRepresentationToWireframe();
vtkSmartPointer<vtkCamera>aCamera=vtkSmartPointer<vtkCamera>::New(); // 创建摄像机
aCamera->SetViewUp ( 0, 0, -1 ); //设置相机的“上”方向
aCamera->SetPosition ( 0, 1, 0 ); //位置：世界坐标系，设置相机位置
aCamera->SetFocalPoint( 0, 0, 0 ); //焦点：世界坐标系，控制相机方向
aCamera->ComputeViewPlaneNormal(); //重置视平面法向，基于当前的位置和焦点。否则会出现斜推剪切效果
///////////////////////////////////////
vtkSmartPointer<vtkOutlineFilter>outlinefilter=vtkSmartPointer<vtkOutlineFilter>::New();
outlinefilter->SetInputConnection(Reader->GetOutputPort());
vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>outlineMapper=vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
outlineMapper->SetInputConnection(outlinefilter->GetOutputPort());
vtkSmartPointer<vtkActor>OutlineActor=vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
OutlineActor->SetMapper(outlineMapper);
OutlineActor->GetProperty()->SetColor(0,0,0);
// 告诉绘制者将要在绘制窗口中进行显示的演员
ren->AddActor(actor);
ren->AddActor(OutlineActor);
ren->SetActiveCamera(aCamera); ////设置渲染器的相机
ren->ResetCamera();
aCamera->Dolly(1.5); //使用Dolly()方法沿着视平面法向移动相机，实现放大或缩小可见角色物体
ren->SetBackground(1,1,1); //设置背景颜色
//ren->ResetCameraClippingRange();
renWin->SetSize(1000, 600);
renWin->Render();
iren->Initialize();
iren->Start();
vtkSmartPointer<vtkOBJExporter> porter=vtkSmartPointer<vtkOBJExporter>::New();
porter->SetFilePrefix("E:\\PolyDataWriter.obj");
porter->SetInput(renWin);
porter->Write();
}
3 VTK6.0以上版本代码
第三节中代码是VTK5.10版本所适用的，有一些小伙伴发现使用高版本如VTK6.0，VTK7.0的时候，数据传输会发现错误，是因为高版本的改变了数据的传输方式，需要改变数据连接方式，如将
Mapper->SetInput(Stripper->GetOutput() ); //将三角带映射为几何数据
修改为
Mapper->SetInputConnection(Stripper->GetOutputPort() ); //将三角带映射为几何数据
完整代码为：
#include "vtkRenderer.h"
#include "vtkRenderWindow.h"
#include "vtkRenderWindowInteractor.h"
#include "vtkDICOMImageReader.h"
#include "vtkMarchingCubes.h"
#include "vtkStripper.h"
#include "vtkPolyDataMapper.h"
#include "vtkActor.h"
#include "vtkSmartPointer.h"
#include "vtkProperty.h"
#include "vtkCamera.h"
#include "vtkOutlineFilter.h"
#include "vtkOBJExporter.h"
void main()
{
vtkSmartPointer<vtkRenderer>ren=vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New(); //设置绘制者(绘制对象指针)
vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>renWin=vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New(); //设置绘制窗口
renWin->AddRenderer(ren); //将绘制者加入绘制窗口
vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>iren=vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();//设置绘制交互操作窗口的
iren->SetRenderWindow(renWin); //将绘制窗口添加到交互窗口
vtkSmartPointer<vtkDICOMImageReader>Reader=vtkSmartPointer<vtkDICOMImageReader>::New(); //创建读取dicom图片指针对象
Reader->SetDirectoryName("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\医学CT图片\\COU IV"); //设置医学图像文件夹路径
Reader->SetDataByteOrderToLittleEndian();
Reader->Update();
cout<<"读取数据完成"<<endl;
//////////////////////////////////////////////
vtkSmartPointer<vtkMarchingCubes>marchingcube=vtkSmartPointer<vtkMarchingCubes>::New(); //建立一个Marching Cubes 算法的对象
//marchingcube->SetInput((vtkDataSet *)Reader->GetOutput()); //获得所读取的数据
marchingcube->SetInputConnection(Reader->GetOutputPort()); //第二种读取数据的方法
marchingcube->SetValue(0,140); //提取出灰度值为45的东西
vtkSmartPointer<vtkStripper>Stripper=vtkSmartPointer<vtkStripper>::New(); //建立三角带对象
Stripper->SetInputConnection( marchingcube->GetOutputPort()); //将生成的三角片连接成三角带
vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>Mapper=vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New(); //建立一个数据映射对象
Mapper->SetInputConnection(Stripper->GetOutputPort() ); //将三角带映射为几何数据
Mapper->ScalarVisibilityOff();
vtkSmartPointer<vtkActor>actor=vtkSmartPointer<vtkActor>::New(); //建立一个代表皮肤的演员
actor->SetMapper(Mapper); //获得皮肤几何数据的属性
actor->GetProperty()->SetDiffuseColor(1, .49, .25); //设置皮肤颜色的属性//(1, .49, .25)
//actor->GetProperty()->SetDiffuseColor(1, 1, .25);
actor->GetProperty()->SetSpecular(0.3); //设置反射率
actor->GetProperty()->SetSpecularPower(20); //设置反射光强度
actor->GetProperty()->SetOpacity(1.0);
actor->GetProperty()->SetColor(1,0,0); //设置角色的颜色
actor->GetProperty()->SetRepresentationToWireframe();
vtkSmartPointer<vtkCamera>aCamera=vtkSmartPointer<vtkCamera>::New(); // 创建摄像机
aCamera->SetViewUp ( 0, 0, -1 ); //设置相机的“上”方向
aCamera->SetPosition ( 0, 1, 0 ); //位置：世界坐标系，设置相机位置
aCamera->SetFocalPoint( 0, 0, 0 ); //焦点：世界坐标系，控制相机方向
aCamera->ComputeViewPlaneNormal(); //重置视平面法向，基于当前的位置和焦点。否则会出现斜推剪切效果
///////////////////////////////////////
vtkSmartPointer<vtkOutlineFilter>outlinefilter=vtkSmartPointer<vtkOutlineFilter>::New();
outlinefilter->SetInputConnection(Reader->GetOutputPort());
vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>outlineMapper=vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
outlineMapper->SetInputConnection(outlinefilter->GetOutputPort());
vtkSmartPointer<vtkActor>OutlineActor=vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
OutlineActor->SetMapper(outlineMapper);
OutlineActor->GetProperty()->SetColor(0,0,0);
// 告诉绘制者将要在绘制窗口中进行显示的演员
ren->AddActor(actor);
ren->AddActor(OutlineActor);
ren->SetActiveCamera(aCamera); ////设置渲染器的相机
ren->ResetCamera();
aCamera->Dolly(1.5); //使用Dolly()方法沿着视平面法向移动相机，实现放大或缩小可见角色物体
ren->SetBackground(1,1,1); //设置背景颜色
//ren->ResetCameraClippingRange();
renWin->SetSize(1000, 600);
renWin->Render();
iren->Initialize();
iren->Start();
vtkSmartPointer<vtkOBJExporter> porter=vtkSmartPointer<vtkOBJExporter>::New();
porter->SetFilePrefix("E:\\PolyDataWriter.obj");
porter->SetInput(renWin);
porter->Write();
}
4 结果示例
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