CellPicking 网格面的选择与变色(vtkCellPicker)
一：主要的知识点
1、说明
本文只是教程内容的一小段，因博客字数限制，故进行拆分。主教程链接：vtk教程——逐行解析官网所有Python示例-CSDN博客
2、知识点纪要
本段代码主要涉及的有①vtkCellPicker在3D场景中选取几何对象，②vtkExtractSelection与vtkSelection实现的选择与提取
二：代码及注释
import vtkmodules.vtkRenderingOpenGL2 import vtkmodules.vtkInteractionStyle from vtkmodules.vtkCommonColor import vtkNamedColors from vtkmodules.vtkFiltersSources import vtkPlaneSource from vtkmodules.vtkFiltersCore import vtkTriangleFilter from vtkmodules.vtkRenderingCore import vtkActor, vtkRenderer, vtkRenderWindow, vtkRenderWindowInteractor, \ vtkPolyDataMapper, vtkDataSetMapper, vtkCellPicker from vtkmodules.vtkInteractionStyle import vtkInteractorStyleTrackballCamera from vtkmodules.vtkCommonCore import vtkIdTypeArray from vtkmodules.vtkCommonDataModel import vtkSelection, vtkSelectionNode, vtkUnstructuredGrid from vtkmodules.vtkFiltersExtraction import vtkExtractSelection class MouseInteractorStyle(vtkInteractorStyleTrackballCamera): def __init__(self, data): self.AddObserver('LeftButtonPressEvent', self.left_button_press_event) self.data = data self.selected_mapper = vtkDataSetMapper() self.selected_actor = vtkActor() def left_button_press_event(self, obj, event): colors = vtkNamedColors() pos = self.GetInteractor().GetEventPosition() """ vtkCellPicker 用于在3D 场景中通过鼠标点击选取几何对象（cells） 工作原理： 将屏幕坐标 (x, y) 转换为 3D 世界坐标射线（ray），用这条射线与场景中的几何体逐个求交，找到射线距离相机最近的相交点。 """ picker = vtkCellPicker() picker.SetTolerance(0.00005) # 设置拾取容差（默认 1e-6） picker.Pick(pos[0], pos[1], 0, self.GetDefaultRenderer()) # 执行拾取操作，参数为窗口坐标 world_position = picker.GetPickPosition() print(f'Cell id is: {picker.GetCellId()}') if picker.GetCellId() != -1: # 表示点击到了某个网格面 print(f'Pick position is: ({world_position[0]:.6g}, {world_position[1]:.6g}, {world_position[2]:.6g})') """ 在vtk中，不能直接讲一个索引id扔给过滤器进行提取，需要一个包含ID、类型和域的完整的选择指令 """ # 作用存放所有被选中的元素的 ID 列表 ids = vtkIdTypeArray() ids.SetNumberOfComponents(1) ids.InsertNextValue(picker.GetCellId()) # 作用：定义这次选择的"规则"和"内容"，这是对ID列表赋予意义的关键 selection_node = vtkSelectionNode() selection_node.SetFieldType(vtkSelectionNode.CELL) # 告诉VTK，选择的是几何单元(CELL) selection_node.SetContentType(vtkSelectionNode.INDICES) # 告诉VTK，选择方法是基于索引，而不是位置或者是范围 selection_node.SetSelectionList(ids) # 将前面准备好的 ID 数组 ids 放入这个节点 # 作用：定义选择的对象，顶级容器，用来存储一个或多个选择节点 # 可能希望同时选择“单元 54”和“点 10”，这时候就需要多个选择节点 selection = vtkSelection() """ vtkSelection 它代表着 “被选中的一组元素（点、单元、块、节点等）”，是执行选中、高亮、提取等操作的基础数据结构 """ selection.AddNode(selection_node) """ vtkExtractSelection vtkSelection 和 vtkExtractSelection 这两个类经常是配合使用的， 它们一起构成了 VTK 中实现“选择与提取（Selection & Extraction）”的核心机制 根据 selection 中定义的 ID，从 self.data 中剪切出对应的几何体，并生成一个新的、更小的数据集 """ extract_selection = vtkExtractSelection() """ 端口0，输入原始数据 端口1，vtkSelection对象 """ extract_selection.SetInputData(0, self.data) extract_selection.SetInputData(1, selection) extract_selection.Update() """ 将过滤器产生的临时输出数据，复制到一个持久的、可供渲染器使用的对象中 """ selected = vtkUnstructuredGrid() selected.ShallowCopy(extract_selection.GetOutput()) print(f'Number of points in the selection: {selected.GetNumberOfPoints()}') print(f'Number of cells in the selection : {selected.GetNumberOfCells()}') self.selected_mapper.SetInputData(selected) self.selected_actor.SetMapper(self.selected_mapper) self.selected_actor.GetProperty().EdgeVisibilityOn() self.selected_actor.GetProperty().SetColor(colors.GetColor3d('Tomato')) self.selected_actor.GetProperty().SetLineWidth(3) self.GetInteractor().GetRenderWindow().GetRenderers().GetFirstRenderer().AddActor(self.selected_actor) """ 作用是恢复基类的默认交互行为 背景：MouseInteractorStyle 继承自 vtkInteractorStyleTrackballCamera 鼠标左键在基类中负责旋转相机，在子类中负责单元格的选取 当点集鼠标左键时，会有限执行自定义的逻辑，再执行self.OnLeftButtonDown()，这里是调用了父类的OnLeftButtonDown()方法 保证了执行完自定义的拾取操作之后，程序仍然能够执行基类的默认操作——即启动3D场景的旋转 """ self.OnLeftButtonDown() def main(): colors = vtkNamedColors() plane_source = vtkPlaneSource() plane_source.SetResolution(10, 10) plane_source.Update() triangle_filter = vtkTriangleFilter() triangle_filter.SetInputConnection(plane_source.GetOutputPort()) triangle_filter.Update() mapper = vtkPolyDataMapper() mapper.SetInputConnection(triangle_filter.GetOutputPort()) actor = vtkActor() actor.SetMapper(mapper) actor.GetProperty().SetColor(colors.GetColor3d("SeaGreen")) actor.GetProperty().EdgeVisibilityOn() renderer = vtkRenderer() ren_win = vtkRenderWindow() ren_win.AddRenderer(renderer) ren_win.SetWindowName('CellPicking') iren = vtkRenderWindowInteractor() iren.SetRenderWindow(ren_win) renderer.AddActor(actor) renderer.SetBackground(colors.GetColor3d('PaleTurquoise')) style = MouseInteractorStyle(triangle_filter.GetOutput()) style.SetDefaultRenderer(renderer) iren.SetInteractorStyle(style) ren_win.Render() iren.Initialize() iren.Start() if __name__ == '__main__': main()