VTK

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。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。

目的

本文目的是构建VTK+QT+VS的应用程序开发环境。

QT版本：5.7.0

VTK版本：7.1.1

VS版本：2013（VC12）

前置条件：Cmake在你的环境里已经安装好，QT5.7.0和VS2013已经安装配置好，安装配置很简单，如果配置有问题可以参考http://blog.csdn.net/goodtomsheng/article/details/45719205

VTK编译安装

1.   下载VTK7.1.1http://www.vtk.org/download/，目前官网上最新版本是VTK8.0.1，保守起见我选择了VTK7.1.1版本，下载的文件VTK-7.1.1.zip、VTKData-7.1.1.zip。

2.   创建一个叫vtk的目录（名字随便起），将CTK-7.1.1.zip、VTKData-7.1.1.zip解压压到vtk目录下，并创建一个vtk_bin_x64的目录存放CMake后面生成的vtk工程，解压之后目录结构如图。

 

 

 

3. 打开CMake-gui，Where is thesource code处选择VTK-7.1.1目录，Where to build the binaries处选择上面创建的vtk_bin_x64。点击Configure，在弹出的对话框中选择Visual Studio12 2013，点Finish。等Configue配置完成之后，有几个宏需要配置：

BUILD_SHARED_LIBS – 指示编译共享库还是静态库，默认是编译选上的状态，我们要编译共享库，所以保持默认状态；

BUILD_EXAMPLES – 指示编译示例工程，这里选上，方便学习使用。

CMAKE_INSTALL_PREFIX – VTK完成编译完成之后，安装目录，bin、lib、include等文件会被拷贝到它指定的目录下，x64编译默认安装目录是“C:/ProgramFiles /VTK”，但是VTK7.1.1貌似设置这个项不起作用，真正起作用的是设置这几个宏：INSTALL_BIN_DIR、INSTALL_INC_DIR、INSTALL_LIB_DIR、INSTALL_MAN_DIR、INSTALL_PKGCONFIG_DIR。我这里就按默认路径安装，如果你不是管理员账号，这里安装到默认目录下因为权限问题会失败。

VTK_Group_Qt – QT支持，默认不支持，我们要支持QT集成开发，所以勾选上这一项。同样为了支持QT将宏Module_vtkGUISupportQt、Module_vtkGUISupportQtOpenGL也勾选上。

VTK_QT_VERSION – QT版本，我使用的QT5所以设置为5，这个选项在Configure之后是没有的，没关系，等后面点击Generate之后会报告Qt版本失败，这时候就可以找到这个选项并设置之后重新Generate就没问题了。

VTK_DATA_STORE – Vtk数据存储位置，就是之前从VTK官网下下来的VTKData-7.1.1.zip，指定到解压的目录下两层，我这里是“E:\OpenSource\vtk\VTKData-7.1.1\VTK-7.1.1\.ExternalData”。

Module_vtkGUISupportMFC – 指定产生和MFC框架集成的库，我这里用不着，所以不勾选。

点击Add Entry，添加CacheEntry，CMAKE_PREFIX_PATH，Value设置为你的QT安装目录，我这里是“D:\Qt\Qt5.7.0\5.7\msvc2013_64”。

上面这些选项设置完成之后点击Generate,这里会因为Qt的版本问题失败一次，正确设置VTK_QT_VERSION之后重新生成就没问题了。CMake工作完成之后的界面如下图，这里CMake的工作也就结束了。

 

 

 

 

4.      等Generate完成之后点击OpenProject打开配置好的VS2013工程。点击菜单生成 ->批生成 ,选择ALL_BUILD生成Debug版本和Release版本。生成完成之后点击彩当生成->批生成，选择INSTALL生成 Debug，这会将Debug版本的lib、bin、inlcude等都拷贝到前面设置的“C:/Program Files /VTK”目录下。

5.      和Qt Designer结合，将Release版本生成的bin路径（的路径是E:\OpenSource\vtk\vtk_bin_x64\bin\Release）下的QVTKWidgetPlugin.dll和lib路径下的QVTKWidgetPlugin.lib、QVTKWidgetPlugin.exp拷贝到QT安装路径下的plugins\designer下（我的路径是D:\Qt\Qt5.7.0\5.7\msvc2013_64\plugins\designer）,这里不要用Debug版本编译产生的文件，Qt Designer会读不出来。设置好之后再打开QtDesigner会看到QVTKWidget，如下图所示。

 

 

 

 

6.      VS工程配置（vtk官方文档都是建议用CMake来管理工程，这里会介绍到不用CMake管理有些特别注意的地方）

a）  新创建一个VS工程（可以是QT工程也可以是普通C++工程）

b）  配置Debug-平台X64，设置头文件路径，和普通C++工程一样，我这里的路径是“C:\Program Files\VTK\include\vtk-7.1”，在连接器里设置库路径，我这里是“C:\Program Files\VTK\lib”。连接器里添加输入库，要添加的项比较多，这里一个好的方法是打开Examples下的一个工程，将它的工程配置里输入库直接拷贝过来。

c）  这时候如果你把示例程序Cone的代码拷贝到当前工程下（Cone代码在下面给出），编译什么都通过了，运行的时候发现程序不能正常运行或者说是运行之后会直接挂掉，调试跟进之后发现vtkPolyDataMapper::New()返回的始终为NULL，而同样代码的Examples下的实例工程Cone就能正常运行和显示效果。分析Cone工程，发现它多了一些预处理指令，而这其中起关键作用的一个预处理指令就是：

vtkRenderingCore_INCLUDE="E:/OpenSource/vtk/vtk_bin_x64/CMakeFiles/vtkRenderingCore_AUTOINIT_vtkInteractionStyle_vtkRenderingOpenGL2.h"。

解决思路1：我们同样添加这个预处理指令，可以把vtkRenderingCore_AUTOINIT_vtkInteractionStyle_vtkRenderingOpenGL2.h拷贝到vtk的indluce目录下，再在自己的VS工程中添加预处理指令：

vtkRenderingCore_INCLUDE="vtkRenderingCore_AUTOINIT_vtkInteractionStyle_vtkRenderingOpenGL2.h"

解决思路2：看看这个预处理指令做了什么，打开.h文件发现它只定义了一条宏：

#define vtkRenderingCore_AUTOINIT2(vtkInteractionStyle,vtkRenderingOpenGL2)，其实就是初始化VTK模块，按照官方说明，可以在所有包含文件之前定义这个宏：

#define vtkRenderingCore_AUTOINIT2(vtkInteractionStyle,vtkRenderingOpenGL2)，这样也能解决问题。另外还可以，像下面这样，在代码最开始，所有头文件包含之前。

#include "vtkAutoInit.h"

VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL2);// VTK was built withvtkRenderingOpenGL2

VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);

用上面的任何一种方法均能解决问题。更详细的解释可以参考http://www.vtk.org/Wiki/VTK/VTK_6_Migration/Factories_now_require_defines。Cone工程运行的结果如下，图中圆锥体旋转几秒钟之后窗口自动关闭。

编译好的库地址：https://pan.baidu.com/s/1pLMChzP wfd6

 

 

 

#include "vtkConeSource.h"
#include "vtkPolyDataMapper.h"
#include "vtkRenderWindow.h"
#include "vtkCamera.h"
#include "vtkActor.h"
#include "vtkRenderer.h"
int main()
{// Next we create an instance of vtkConeSource and set some of its// properties. The instance of vtkConeSource "cone" is part of a// visualization pipeline (it is a source process object); it produces data// (output type is vtkPolyData) which other filters may process.vtkConeSource *cone = vtkConeSource::New();cone->SetHeight( 3.0 );cone->SetRadius( 1.0 );cone->SetResolution( 10 );// In this example we terminate the pipeline with a mapper process object.// (Intermediate filters such as vtkShrinkPolyData could be inserted in// between the source and the mapper.)  We create an instance of// vtkPolyDataMapper to map the polygonal data into graphics primitives. We// connect the output of the cone souece to the input of this mapper.vtkPolyDataMapper *coneMapper = vtkPolyDataMapper::New();coneMapper->SetInputConnection( cone->GetOutputPort() );// Create an actor to represent the cone. The actor orchestrates rendering// of the mapper's graphics primitives. An actor also refers to properties// via a vtkProperty instance, and includes an internal transformation// matrix. We set this actor's mapper to be coneMapper which we created// above.vtkActor *coneActor = vtkActor::New();coneActor->SetMapper( coneMapper );// Create the Renderer and assign actors to it. A renderer is like a// viewport. It is part or all of a window on the screen and it is// responsible for drawing the actors it has.  We also set the background// color here.vtkRenderer *ren1= vtkRenderer::New();ren1->AddActor( coneActor );ren1->SetBackground( 0.1, 0.2, 0.4 );// Finally we create the render window which will show up on the screen.// We put our renderer into the render window using AddRenderer. We also// set the size to be 300 pixels by 300.vtkRenderWindow *renWin = vtkRenderWindow::New();renWin->AddRenderer( ren1 );renWin->SetSize( 300, 300 );// Now we loop over 360 degrees and render the cone each time.int i;for (i = 0; i < 360; ++i){// render the imagerenWin->Render();// rotate the active camera by one degreeren1->GetActiveCamera()->Azimuth( 1 );}//// Free up any objects we created. All instances in VTK are deleted by// using the Delete() method.//cone->Delete();coneMapper->Delete();coneActor->Delete();ren1->Delete();renWin->Delete();return 0;
}