Activiz 使用笔记-4 数据源(2)

上一篇写了一些数据源的生成或者读取方法。下面开始严肃的讲一下VTK中的数据集，虽然感觉有时候不会直接去用，但是感觉这个是基础，所以要先看。

直接看《VTK用户手册》的第44页 3.1 可视化vtkDataSet类数据

在写这篇的时候，也结合了张晓东、罗火灵两位大大编写的《VTK图形图像开发进阶》。这本书的3.2 节也是讲数据对象和数据集

在VTK中，数据一般以数据对象的形式表现。数据对象是数据的集合，数据对象表现的数据是可以被可视化管线处理的数据，只有当数据对象被组织成一种结构后，才能被VTK提供的可视化算法所处理。

将数据对象组织成一种结构并赋予相应的属性值，就形成了数据集（Dataset）。VTK里与数据集对应的类是vtkDataSet，该类从vtkdataObject直接派生。（《VTK图形图像开发进阶》）

vtkDataSet 是所有数据集类的父类，是一个抽象类，不能实例化。

vtkDataSet由两个部分组成：组织结构（Organizing Structure）以及与组织结构相关的属性数据（Attribute Data）

而vtkDataSet的组织结构又由拓扑结构（Topology）和几何结构（Geometry）两部分组成。

《VTK图形图像开发进阶》这本书上将的很清晰（P49），特摘录下来（我按照自己的理解重新组织了一下）：

几何结构描述了对象的空间位置关系（比如，要画一个三角形，首先需要指定三角形的三个顶点坐标P1,P2,P3，在VTK中指定点用PointData）

拓扑结构描述了对象的构成形式（比如，上面所说的三个顶点P1,P2,P3在不指定拓扑关系的时候，有很多种组织形式，比如，三个孤立的点，比如一条直线加一个孤立的点，或者是一段折线，但是指定了拓扑结构，比如说按照P1-P2-P3的顺序用直线连接起来，那么他就是一个三角形，vtk用单元数据来描述拓扑结构）

上面的三个点P1,P2,P3定义了数据集的几何结构，而P1,P2,P3顺序连接方式定义了数据集的拓扑结构。也就是点数据定义了数据集的几何结构，单元数据定义了数据集的拓扑结构，要形成完整的数据集必须有几何和拓扑两种结构。

拓扑结构具有几个变换不变性。例如说一个多边形是三角形，即指器拓扑结构，而给定每个点的坐标，则为其几何结构。

几何结构是一种空间描述，与空间变换有紧密联系，常见的变换有旋转、平移和缩放。

属性数据是对拓扑结构和几何信息的补充，属性数据可以是某个点的温度值，也可以是某个单元的质量。

可能单看上面觉得有点蒙，也可能会觉得好像太理论没什么用，那可以直接看《VTK图形图像开发进阶》的第62页，这里讲了数据集中的一种，vtkImageData,这个数据集的应用十分广泛，vtkImageData类型的数据集是按照规则排列在矩形方格中的点和单元的集合，如下图所示，如果数据集的点和单元排列在平面（二维）上，则称此数据集为像素映射（pixmap）、位图或图像。如果排列在层叠面（三维）上，则称为体。vtkImageData 是由一维的线、二维的像素或三维的体素组成，vtkImageData的结构以及拓扑都是规则的，因此每个点的位置可以隐式的表达，只需要知道vtkIamgeData数据的维数、起始点的位置和相邻点之间的间距，就可以计算出每个点的空间位置。数据维数用一个三元组（nx，ny，nz）来表示，分别表示在X，Y，Z 方向上点的个数。vtkImageData数据集的点的个数一共是 nx*ny*nz，单元的个数一共是（nx-1）*（ny-1）*（nz-1）。

http://image.szpt.edu.cn/UploadFiles/%E6%95%B0%E6%8D%AE%E9%9B%86%E4%B8%8E%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%B1%9E%E6%80%A7.swf

上面的网址中也详细的讲解了，VTK的数据集和数据属性，这时周振环老师的《医学图像编程技术》中的内容。

下面简单写几个例子，c++实现的例子在书上面都有了，我就把他们改成C#下的实现吧。

代码有点多放在下一篇。