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 发布于2019-11-04 阅读 7,456次 5次评论 2次点赞本文共7058个字，阅读需要18分钟。

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();

}

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lym 2022-11-21 15:05 山东省济南市联通

我有安装 VTK环境，
环境是:全新的C++控制台程序
语言标准是: ISO C++14
Windows SDK是:10.0

已经事先编译好了VTK目录，版本为: 9.2.2
配置过程是:
1.在项目->属性->配置属性->VC++目录->包含目录里添加vtk的include文件夹。
2.在项目->属性->配置属性->链接器附加库目录里添加vtk的lib文件夹。
3.在vtk的lib文件夹内新建一个txt文件，将DIR *.lib /B >LIBLIST.TXT写入文件保存，改后缀.txt为.bat并运行，这是在目录生成了一个新的.txt文件，文件存有所有lib文件的名字。
4.在vtk的lib文件夹内新建一个txt文件，将DIR *.lib /B >LIBLIST.TXT写入文件保存，改后缀.txt为.bat并运行，这是在目录生成了一个新的.txt文件，文件存有所有lib文件的名字。
5.编辑项目->属性->配置属性->链接器->输入附加依赖项，将4.生成的所有lib文件的名字粘贴进去。
6.在项目->属性->配置属性->调试环境写入PATH=生成的vtk dll文件的目录(bin文件夹)

但是代码无法编译通过，错误提示是 “无法打开源 xxx.h” 代码内所有关于VTK的 .h头文件都提示无法找到

登录以回复
- lym 2022-11-21 15:07 山东省济南市联通
  
  我在VTK的编译目录的include/vtk-9.2文件夹下，有看到所有的头文件 xxx.h
  
  登录以回复
  - StubbornHuang 站长 2022-11-21 15:50 湖南省电信
    
    配环境不至于问吧，建议度娘
    
    登录以回复
    - lym 2022-11-21 15:52 美国 Xerox
      
      按照教程试过了，没进展，现在发现不能用VS直接编译，用CMake编译成项目再VS打开就可以
      
      登录以回复
      - StubbornHuang 站长 2022-11-21 15:53 湖南省电信
        
        多年不弄这个了，建议按官方教程来，之前编译就是用cmake
        
        登录以回复

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