VTK技术简介

VTK

简介

VTK，（visualization toolkit）是一个开源的免费软件系统，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，2000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。

优点

1.具有强大的三维图形功能。Visualization Toolkit 既支持基于

体素Voxel-basedrendering 的体绘制Volume Rendering又保留了传统的面绘制，从而在极大的改善可视化效果的同时又可以充分利用现有的图形库和图形硬件

2.Visualization Toolkit 的体系结构使其具有非常好的流

streaming和高速缓存caching 的能力，在处理大量的数据时不必考虑内存资源的限制

3.Visualization Toolkit 能够更好的支持基于网络的工具比如

Java 和VRML 随着Web 和Internet 技术的发展VisualizationToolkit 有着很好的发展前景

4.能够支持多种着色如OpenGL 等

5.Visualization Toolkit 具有设备无关性使其代码具有良好的可

移植性

6.Visualization Toolkit 中定义了许多宏，这些宏极大的简化了

编程工作并且加强了一致的对象行为

7.Visualization Toolkit 具有更丰富的数据类型，支持对多种数

据类型进行处理

8.既可以工作于Windows 操作系统又可以工作于Unix 操作系统极

大的方便了用户。

9.它是开源、免费的，易于生成自己的库，可以用解释性语言编写

程序

10.它是面向对象的，具有不受约束的库平台和大量高级、有用的运

算法则

11.软件系统具有完整性，具有广阔的用户群体，并且具有商业支持

缺点

1.它不是一个超高速的图形引擎，只有C++源代码，而不具有其他

解释性语言的源代码

2.规模较大，对系统要求较高

应用

VTK是一个开放源码、自由获取的软件系统，全世界的数以千计的研究人员和开发人员用它来进行3D计算机图形，图像处理，可视

化。VTK包含一个c++类库，众多的翻译接口层，包括Tcl/Tk，Java,Python。 Visualization Toolkit 是一个用于可视化应用程序构造与运行的支撑环境，它是在三维函数库OpenGL 的基础上采用面向对象的设计方法发展起来的，它将我们在可视化开发过程中会经常遇到的细节屏蔽起来，并将一些常用的算法封装起来。比如Visualization Toolkit 将我们在表面重建中比较常见的MarchingCubes 算法封装起来，以类的形式给我们以支持，这样我们在对三维规则点阵数据进行表面重建时就不必再重复编写MarchingCubes 算法的代码，而直接使用Visualization Toolkit 中已经提供的VTKMarchingCubes 类。 Visualization Toolkit 是给从事可视化应用程序开发工作的研究人员提供直接的技术支持的一个强大的可视化开发工具。

应用领域

VTK在早期主要用于医学影像的可视化，目前开始应用于工业缺陷检测、雷达图像或电磁场的三维可视化及图像配准、图像分割等领域。VTK作为一种通用的可视化类库，在科学和工程界有着越来越广泛的应用。

通过VTK将科学实验数据如建筑学、气象学、医学、生物学或者航空航天学，对体、面、光源等等的逼真渲染，从而帮助人们理解那些采取错综复杂而又往往规模庞大的数字呈现形式的科学概念或结果。美国计算机科学家布鲁斯·麦考梅克在其1987年关于科学可视

化的定义之中，首次阐述了科学可视化的目标和范围：“利用计算机图形学来创建视觉图像，帮助人们理解科学技术概念或结果的那些错综复杂而又往往规模庞大的数字表现形式”。

将仪器采集的实验数据通过计算机模拟成像，有助于发现医学问题。在航空航天方面，模拟飞行器轨道实验、风洞实验等，通过计算机模拟减少实际实验次数，可以降低成本，并可以多次实验找出问题。

参考文献

https://www.360docs.net/doc/3718343330.html,/link?url=HuDxL21vcX95J9BT6YOMhkE bAXPMjXJOr7sSpyom2lI5U2_bNKY9CN9lhyhzu5iKRQ8SSN9wRKdNh0Cpt5 qs5q

https://www.360docs.net/doc/3718343330.html,/8/view-4774612.htm