vtk安装



第一部分，VTK简介

VTK(Visualization Toolkit)是一款用于二次开发的可视化工具包，在世界上同类产品中最有影响，基本上可以作为可视化领域的规范。vtk封装了大量OpenGL代码，主要用于三维计算机图形学、图像处理和可视化。vtk是在面向对象原理的基础上设计和实现的，它的内核是用C++构建的，包含有大约250,000行代码，650多个类，还包含有几个转换界面，因此也可以自由的通过Java，tcl/tk和Python各种语言使用vtk。 vtk几乎可以在任何一个基于Unix的平台上操作，以及Windows 95/98/NT/2000/XP。

VTK的特点：Open Source。采用CVS版本控制跨平台。支持Windows、Unix、Linux、Mac等多种平台功能强大。适合几乎所有的可视化领域，从医学可视化到数据可视化，都能找到VTK的用户支持多种语言开发。C语言当然不用说了，还包括脚本语言，如TCL、Python，也支持Java。具有强大的开发团队，包括多家开发单位，具有商业化的维护，具有来自全世界使用者的智力资源。

vtk的结构

Vtk比OpenGL和PEX高一个层面，这意味着在创建图形或可视化应用方面它将更加方便，更加简单。可以直接用C++，Tcl，Java，或 Python各种语言编写的程序调用vtk。因为vtk的内核是C++，所以毫无疑问，使用C++调用vtk是最快的。但是使用解释型语言Tcl， Python（以及Tk），甚至附带GUI类库的Java语言也都能够很快的构建出所需的应用。

 

第二部分，VTK安装

1，在www.kitware.com网站上下载

这四个东东。注：cmake就是一个用来生成适合不同编译器所需要的工程文件的工具。

 

2，分别安装cmake-2.8.2-win32-x86.exe以及vtk-5.6.1-win32.exe，后者路径为D:/vtk，再解压vtk-5.6.1.zip以及vtkdata-5.6.1.zip放在D:/vtk文件夹目录下。在D目录下，建立一个文件夹，命名vtk-5.6.1-bin。

3，运行cmake,选择编译器 visual c++ 9（即studio 2008），完成后configure，完成后generate,done后关闭CMAKE.

4，打开Visual Studio，编译d：/vtk-5.6.1-bin中的VTK.sln, all build，运行，等待。。。。，完成。

5，设置环境变量，添加相应库文件等，最好把.dll文件全部搜索出来，放在windows\system32目录下

 

第三部分，学习心得

初学VTK，感觉非常麻烦，但是功能又特别强大，在我们医学图像处理领域里那可是老大级别的东东。

（1）

要用 VTK 库进行可视化编程首先要对可视化要有一定的概念和基础。除了普通的可视化教科书以外，VTK 提供的教科书本身就非常好。VTK 源程序包的 Example目录包括了一系列例子，它们都有详尽的注释。一步步学习这些例子，可以很容易理解 VTK 涉及的可视化概念和 VTK 编程的一般特点。

学习这些例子首先要成功编译运行它们。这个步骤跟编译库类似，也需要先用 CMake工具生成 Visual Studio的工程文件，然后编译；而要保证程序能正确运行，还得保证 VTK 库文件在环境变量的 PATH 内。

初学者应该从 Tutorial 目录内的 Step x 例子入手，它们从最简单的 VTK 程序开始，一步步地增加概念，演示了各种可视化概念。注意例子里的注释，以第一个程序（Step1 的 Cone 程序）为例，看一下源程序：

 源程序：Example/Tutorial/Step1/Cxx/Cone.cxx

//

// This example creates a polygonal model of a cone, and then renders it to

// the screen. It will rotate the cone 360 degrees and then exit. The basic

// setup of source -> mapper -> actor -> renderer -> renderwindow is

// typical of most VTK programs.

//

 

// First include the required header files for the VTK classes we are using.

#include "vtkConeSource.h"

#include "vtkPolyDataMapper.h"

#include "vtkRenderWindow.h"

#include "vtkCamera.h"

#include "vtkActor.h"

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

{

 //

 // Next we create an instance of vtkConeSource and set some of its

 // properties. The instance of vtkConeSource "cone" is part of a

 // visualization pipeline (it is a source process object); it produces data

 // (output type is vtkPolyData) which other filters may process.

 //

 vtkConeSource *cone = vtkConeSource::New();

 cone->SetHeight( 3.0 );

 cone->SetRadius( 1.0 );

 cone->SetResolution( 10 );

 //

 // In this example we terminate the pipeline with a mapper process object.

 // (Intermediate filters such as vtkShrinkPolyData could be inserted in

 // between the source and the mapper.)  We create an instance of

 // vtkPolyDataMapper to map the polygonal data into graphics primitives. We

 // connect the output of the cone souece to the input of this mapper.

 // vtkPolyDataMapper *coneMapper = vtkPolyDataMapper::New();

 coneMapper->SetInput( cone->GetOutput() );

程序段 1

这个简单的例子是一个控制台下的程序，创建一个棱锥，在屏幕上绘制，旋转360度后退出。程序虽简单，但已经包括了数据源、映射器、演员、绘制器、绘制窗口等概念，这些概念在 VTK 编程中几乎都是必然涉及的。通过这个例子，就可以对教科书里讲到的各种可视化概念（如相机、演员），编程模型（如管道）等有直观的了解了。

这里仅举这个最简单的例子，事实上，VTK 自带的例子循序渐进，从简单的概念，到各种复杂的概念、算法和数据结构、GUI 编程、直到具体的应用等，都做了很好的例证。结合教科书和例子，可以较快地理解 VTK 的各个方面。

比如说，如果要用 VTK在Win32环境下编程，应该学习 Example/GUI/Win32 下的例程，如果要用 MFC 框架，那么可以参考其中的 vtkMFC 例程。体会 VTK 库和 Win32 的关系、和 MFC 框架的关系，以便在这些平台上开发自己的程序。这需要对VTK和操作系统、编程环境本身有比较深入的了解，而这种了解对自行开发程序是十分必要的。

 （2）用 VTK 进行 CT 片三维重构

VTK 作为一种通用的可视化类库，在科学和工程界有着广泛的应用。其中一种重要而常见的应用就是在医学领域，比如著名的“可视化人”项目，就有 VTK 的应用。实际上，VTK 在医学方面的应用是VTK 比较强调的，在它提供的例程应用中，就有专门的医学目录。学习它们，并应用于我们的项目中，是一条合适的途径。

比如，如果要做一个3D的医学影像系统，其中重要的一个环节就是三维重构，这也是在全膝置换手术中需要的。所以，用 VTK 进行 CT 片的三维重构，就是一个合适的应用的例子。

利用 VTK 做 CT 片的三维重构，从算法和数据结构来看，就是一个读取数据问题和一个图形显示问题。

对于我们手里的 CT 片，因为它们符合 DICOM 3.0 标准，所以对它们的读取还是相对容易的。VTK 已经实现了这类数据的读取，vtkImageSource类的很多子类都可以完成这种工作，如vtkImageReader 类或者 vtkVolumeReader 等。这样我们编程的时候只要指定必须的参数，就可以实现对单张 CT 片乃至 CT 片序列的读取了。根据 VTK 的数据管道，原始数据读取入了以后，就可以使用各种各种过滤器进行数据转换，在这个例子里，即进行表面抽取、影射，然后就可以绘制了。因为是三维重建，所以还应该加入交互器，以便可以在绘制窗口里进行交互。

关于重建算法，对于 CT 片这种三维规则数据场，可以采取成熟、基本的算法来进行三维重建，比如 MarchingCubes 算法。

我们使用 Visual Studio 6.0 开发平台来完成上述的工作，使对 CT 片的读取、重建及显示、交互等功能融合到 MFC 的框架中，以便提供一个方便的用户接口。具体的程序另件给出，各部分的功能可以参考注释。