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C# VTK 移動旋轉交互功能實現(xiàn)

 更新時間：2024年06月25日 09:45:01   作者：Mr.For  
對vtk場景中一個或多個選中物體進行移動旋轉,今天通過本文給大家分享C# VTK 移動旋轉交互功能實現(xiàn),感興趣的朋友跟隨小編一起看看吧

對vtk 場景中一個或多個選中物體進行移動旋轉。

交互移動旋轉坐標系

首先我們創(chuàng)建旋轉的交互坐標系，三個移動Actor，三個旋轉Actor，還需要4個定位坐標的小球Actor。

 public class CoordinateActor 中添加Actor
// 當前選中的Actor
  public vtkActor selActor;
  // 定位中心小球
  public vtkActor cenActor;
  // 旋轉Actor
  public vtkActor rotX;
  public vtkActor rotY;
  public vtkActor rotZ;
  // 移動Actor
  public vtkActor moveX;
  public vtkActor moveY;
  public vtkActor moveZ;
  // 末端定位小球
  public vtkActor moveXEnd;
  public vtkActor moveYEnd;
  public vtkActor moveZEnd;

創(chuàng)建X軸移動Actor 

  public vtkActor LineActor(Point3d p1, Point3d p2, double[] color)
  {
      vtkLineSource lineSource = new vtkLineSource();
      lineSource.SetPoint1(p1.X, p1.Y, p1.Z);
      lineSource.SetPoint2(p2.X, p2.Y, p2.Z);
      lineSource.Update();
      vtkPolyDataMapper mapper = new vtkPolyDataMapper();
      mapper.SetInputData(lineSource.GetOutput());
      mapper.Update();
      vtkActor actor = new vtkActor();
      actor.SetMapper(mapper);
      actor.GetProperty().SetColor(color[0], color[1], color[2]);
      actor.GetProperty().SetLineWidth(10);
      return actor;
  }

這里的p1,p2 是根據(jù)模型的中心點和大小決定的。

假設創(chuàng)建了一個Box 長寬高 200， 模型中心在（0,0,0）。

以X移動Actor為例，這樣vtkLineSource p1 = (0,0,0)   p2(200,0,0) 。

同時創(chuàng)建 cenActor , moveXEnd 兩個定位小球。

現(xiàn)在我們已經(jīng)創(chuàng)建了一個X軸方向的移動交互Actor ------- moveX。

X軸移動交互

有了moveX 現(xiàn)在為其添加移動交互的事件，參與移動的鼠標事件有四種。

MouseMove(LeftDown==false):

 當鼠標只是在場景中自由移動，未點擊時，移動到moveX時應該觸發(fā)待選狀態(tài)，既是改變moveX 顏色。在MouseMove中需要隨時判斷是否鼠標選中Actor 且是 moveX。是就改變顏色，不是就還原顏色（需要設置為默認顏色）。

MouseDown

改變 bool LeftDown = true 

MouseUp

改變 bool LeftDown = false

firstPos == null 

lastPos = null

MouseMove(LeftDown==true):

此時真正開始旋轉

1.計算移動距離方向

需要 兩個Point2d 記錄firstPos 和 lastPos 兩個鼠標平面點，用于鼠標的移動距離和方向。

Point2d moveNorm = lastPos - firstPos; 

還記得我們之前的定位小球嗎，將cenActor 和 moveXEnd  中心點 轉換為屏幕坐標。

得到 center2d ,moveXEnd2d  

Point2d xLineNorm = moveXEnd2d - center2d

計算 moveNorm 投影到 xLineNorm  的 長度，既是移動的長度和方向（我們只在X 的正負方向移動）。

 // 計算點積
 public static double DotProduct2D(Point2d vectorA, Point2d vectorB)
 {
     return vectorA.X * vectorB.X + vectorA.Y * vectorB.Y;
 }
 // 計算向量的模（長度）
 public static double Magnitude2D(Point2d vector)
 {
     return Math.Sqrt(vector.X * vector.X + vector.Y * vector.Y);
 }
 // 計算向量 A 投影到向量 B 上的長度
 public static double ProjectionLength(Point2d vectorA, Point2d vectorB)
 {
     double dotProduct = DotProduct2D(vectorA, vectorB);
     double magnitudeB = Magnitude2D(vectorB);
     if (magnitudeB == 0)
         return 0;
     return dotProduct / magnitudeB;
 }

2.實現(xiàn)移動

vtk 通過vtkTransform實現(xiàn)移動旋轉

   public void MoveAllAcotr(double moveValue, Orien orien)
   {
       vtkTransform transform = new vtkTransform();
       if(orien == Orien.X)
       {
           transform.Translate(moveValue,0,0);
       }
       else if (orien == Orien.Y)
       {
           transform.Translate(0, moveValue, 0);
       }
       else if (orien == Orien.Z)
       {
           transform.Translate(0, 0, moveValue);
       }
       transform.Update();
       // 移動 模型
       TransformActor(model, transform);
       TransformActor(cenActor, transform);
       TransformActor(moveXEnd, transform);
       TransformActor(moveYEnd, transform);
       TransformActor(moveZEnd, transform);
       TransformActor(moveX, transform);
       TransformActor(moveY, transform);
       TransformActor(moveZ, transform);
       TransformActor(rotX, transform);
       TransformActor(rotY, transform);
       TransformActor(rotZ, transform);
   }
        public void TransformActor(vtkActor actor,  vtkTransform transform)
        {
            vtkTransformFilter filter = new vtkTransformFilter();
            filter.SetTransform(transform);
            filter.SetInputData(actor.GetMapper().GetInput());
            filter.Update();
            actor.GetMapper().GetInput().DeepCopy(filter.GetOutput());
        }

(記得每一個交互的Actor 都要進行這個操作一起移動，包括定位小球)

X 軸旋轉交互

使用 vtkRegularPolygonSource 創(chuàng)建空間圓 rotX， norm 為 （1,0,0）

 public vtkActor CircleActor(Point3d center, Point3d norm, double radius, double[] color)
 {
     vtkRegularPolygonSource polygonSource = new vtkRegularPolygonSource();
     polygonSource.SetCenter(center.X, center.Y, center.Z);
     polygonSource.SetNormal(norm.X, norm.Y, norm.Z);
     polygonSource.SetRadius(radius);
     polygonSource.SetNumberOfSides(30);
     polygonSource.SetGeneratePolyline(1);
     polygonSource.SetGeneratePolygon(0);
     polygonSource.Update();
     vtkPolyDataMapper mapper = new vtkPolyDataMapper();
     mapper.SetInputData(polygonSource.GetOutput());
     mapper.Update();
     vtkActor actor = new vtkActor();
     actor.SetMapper(mapper);
     actor.GetProperty().SetColor(color[0], color[1], color[2]);
     actor.GetProperty().SetLineWidth(10);
     return actor;
 }

其他操作與移動相同。

不同的是旋轉時和移動相關Actor不旋轉的，為了保持永遠在X 方向上移動。

（如果想在任意方向上移動可以計算移動時的方向向量，此時全部Actor旋轉）

旋轉代碼

 public void RotateAllAcotr(double rotAngel, Point3d norm, Orien orien)
 {
     Point3d center = new Point3d(cenActor.GetCenter());
     vtkTransform transform = new vtkTransform();
     transform.Translate(-center.X, -center.Y, -center.Z);
     if (orien == Orien.X)
     {
         transform.RotateWXYZ(rotAngel, norm.X, norm.Y, norm.Z);
     }
     else if (orien == Orien.Y)
     {
         transform.RotateWXYZ(rotAngel, norm.X, norm.Y, norm.Z);
     }
     else if (orien == Orien.Z)
     {
         transform.RotateWXYZ(rotAngel, norm.X, norm.Y, norm.Z);
     }
     transform.Translate(center.X, center.Y, center.Z);
     transform.Update();
     TransformActor(model, transform);
     TransformActor(cenActor, transform);
     TransformActor(rotX, transform);
     TransformActor(rotY, transform);
     TransformActor(rotZ, transform);
 }
        public void TransformActor(vtkActor actor,  vtkTransform transform)
        {
            vtkTransformFilter filter = new vtkTransformFilter();
            filter.SetTransform(transform);
            filter.SetInputData(actor.GetMapper().GetInput());
            filter.Update();
            actor.GetMapper().GetInput().DeepCopy(filter.GetOutput());
        }

這只是個簡單的基本方法有不足的地方，其中有很過細節(jié)可以根據(jù)需要進行修改。

到此這篇關于C# VTK 移動旋轉的文章就介紹到這了,更多相關C# 移動旋轉內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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