VTK_Learning_光照

1.VTK中的光照长得什么样？

剧场里有各式各样的灯光，三维渲染场景中也一样，可以有多个光照存在。光照和相机是三维渲染场景必备的因素，如果没有指定，vtkRenderer会自动地创建默认的光照和相机。VTK里用类vtkLight来表示渲染场景中的光照。与现实中的灯光类似，VTK中的vtkLight实例也可以打开、关闭，设置光照的颜色，照射位置(即焦点)，光照所在的位置，强度等等。
vtkLight可以分为位置光照(Positional Light，即聚光灯)和方向光照(Direction Light)。位置光照是光源位置在渲染场景中的某个位置，可以指定光照的衰减值、锥角等；方向光照即光源位置在无穷远，光线可以认为是平行的，比如自然界中的太阳光。光源的位置和焦点的连线定义光线的方向，默认的vtkLight即为方向光照。
vtkLight常的方法有：
SetColor() — 设置光照的颜色，以RGB的形式指定颜色。
SetPosition() — 设置光照位置。
SetFocalPoint() — 设置光照焦点。
SetIntensity() — 设置光照的强度。
SetSwitch() / SwitchOn()/ SwitchOff()— 打开或关闭对应的光照。
vtkLight里也有类似命名风格的方法：SetSwitch() /GetSwitch()/SwitchOn()/ SwitchOff()。不难发现，在VTK里，某个属性的设置都是采取这一类方法，以vtkLight为例，SwitchOn()跟SetSwitch(1)实现的效果是一样，SwitchOff()则与SetSwitch(0)是一样的，GetSwitch()则是用于获取vtkLight对象关闭或打开这个属性的值。如果某个类有提供SetXXX()方法，一般也会提供GetXXX()方法来获取相应的值，这个我们在前面的内容也已经有一些了解。再比如，vtkLight还提供：SetPositional() / GetPositional()/ PositionalOn()/PositionalOff()一类方法来设置位置光照。
在类vtkLight的头文件vtkLight.h里，找不到类似SetSwitch()/GetSwitch()等方法的原型，但是可以看到以下几行：
vtkSetMacro(Switch,int);
vtkGetMacro(Switch,int);
vtkBooleanMacro(Switch,int);
顾名思义，vtkSetMacro/vtkGetMacro/vtkBooleanMacro都是宏，展开这几个宏以后就是以上函数的原型。为了保证代码的整洁与复用性，VTK在文件vtkSetGet.h里定义了大量了宏，当你找不到某个函数的原型时，可能这些函数就是由宏展开以后所定义的，所以，在阅读VTK源码的时候，不妨多右击一下某个函数或者关键字，然后点击弹出菜单中的“Go to Definition…”，也就一目了然了。
 

 2.光照实验

#include 
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL);
/
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
 
int main()
{
	vtkSmartPointer cylinder = 
	vtkSmartPointer::New();
	cylinder->SetHeight( 3.0 );
	cylinder->SetRadius( 1.0 );
	cylinder->SetResolution( 10 ); 
 
	vtkSmartPointer cylinderMapper = 
		vtkSmartPointer::New();
	cylinderMapper->SetInputConnection( cylinder->GetOutputPort() ); 
 
	vtkSmartPointer cylinderActor = 
		vtkSmartPointer::New();
	cylinderActor->SetMapper( cylinderMapper );
 
	vtkSmartPointer renderer = 
		vtkSmartPointer::New();
	renderer->AddActor( cylinderActor );
	renderer->SetBackground( 1.0, 0, 0 );
 
	vtkSmartPointer renWin = 
		vtkSmartPointer::New();
	renWin->AddRenderer( renderer );
	renWin->SetSize( 640, 480 );
	renWin->Render();
	renWin->SetWindowName("RenderCylinder-Lights");
 
	vtkSmartPointer iren = 
		vtkSmartPointer::New();
	iren->SetRenderWindow(renWin);
 
	vtkSmartPointer style = 
		vtkSmartPointer::New();
	iren->SetInteractorStyle(style);
 
	vtkSmartPointer myLight = 
		vtkSmartPointer::New();
	myLight->SetColor(0,1,0);
	myLight->SetPosition(0,0,6);
	myLight->SetFocalPoint(
		renderer->GetActiveCamera()->GetFocalPoint());
	renderer->AddLight(myLight);
 
	vtkSmartPointer myLight2 =
		vtkSmartPointer::New();
	myLight2->SetColor(0,0,1);
	myLight2->SetPosition(0,0,-6);
	myLight2->SetFocalPoint(
		renderer->GetActiveCamera()->GetFocalPoint());
	renderer->AddLight(myLight2);
 
	iren->Initialize();
	iren->Start();
 
	return EXIT_SUCCESS;
 
}

3.经验总结

图一：（-6,0,0）=蓝光灯；（6,0,0）=绿光灯。  X轴

图二：（0,-6,0）=蓝光灯；（0,6,0）=绿光灯。  Y轴

图三：（0,0,-6）=蓝光灯；（0,0,6）=绿光灯。  Z轴

1.当我们设置舞台上的光照参数时，要用到照相机Camera信息以及属性Property信息。因此头文件中不仅仅要包括#include必须包括#include/#include。

2.我们设计的是灯光位置，通过一组实验我们大概可以知晓vtk视窗内，XYZ轴的指向。