[c++] VTK의 실시간 시각화 기능

20 Dec 2023

VTK(Visualization Toolkit)는 과학 및 의료 영상 데이터 시각화에 널리 사용되는 오픈소스 소프트웨어입니다. VTK를 사용하여 3D 시각화를 위한 강력한 기능들이 제공되며, 실시간 시각화도 가능합니다.

VTK란?

VTK(Visualization Toolkit) 는 3D 컴퓨터 그래픽스 및 이미지 처리 애플리케이션을 구축하기 위한 강력한 오픈소스 도구입니다. 이는 과학 및 의학 영상 분야에서 주로 사용되며, 복잡한 데이터 표현을 시각적으로 효과적으로 표현할 수 있는 도구입니다.

실시간 시각화 사용하기

VTK는 실시간 시각화를 위한 두 가지 주요 기능을 제공합니다.

vtkRenderWindow: 3D 시각화를 위한 윈도우를 생성하고 관리하는 클래스입니다.
vtkRenderer: 다양한 시각화 요소를 효과적으로 표시할 수 있는 클래스로, 그래픽 요소들을 다루는 랜더링 엔진입니다.

다음은 VTK를 사용하여 간단한 정육면체를 실시간으로 시각화하는 예제 코드입니다.

#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkPoints.h>
#include <vtkCellArray.h>
#include <vtkUnstructuredGrid.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkActor.h>
#include <vtkPolyhedron.h>

int main()
{
  // Create points
  vtkSmartPointer<vtkPoints> points = vtkSmartPointer<vtkPoints>::New();
  points->InsertNextPoint(0, 0, 0);
  points->InsertNextPoint(1, 0, 0);
  points->InsertNextPoint(1, 1, 0);
  points->InsertNextPoint(0, 1, 0);
  points->InsertNextPoint(0, 0, 1);
  points->InsertNextPoint(1, 0, 1);
  points->InsertNextPoint(1, 1, 1);
  points->InsertNextPoint(0, 1, 1);

  // Create a hexahedron
  vtkSmartPointer<vtkHexahedron> hex = vtkSmartPointer<vtkHexahedron>::New();
  hex->GetPointIds()->SetId(0, 0);
  hex->GetPointIds()->SetId(1, 1);
  hex->GetPointIds()->SetId(2, 2);
  hex->GetPointIds()->SetId(3, 3);
  hex->GetPointIds()->SetId(4, 4);
  hex->GetPointIds()->SetId(5, 5);
  hex->GetPointIds()->SetId(6, 6);
  hex->GetPointIds()->SetId(7, 7);

  // Create a cell array
  vtkSmartPointer<vtkCellArray> hexs = vtkSmartPointer<vtkCellArray>::New();
  hexs->InsertNextCell(hex);

  // Create a polydata object
  vtkSmartPointer<vtkUnstructuredGrid> ugrid = vtkSmartPointer<vtkUnstructuredGrid>::New();
  ugrid->SetPoints(points);
  ugrid->InsertNextCell(hex->GetCellType(), hex->GetPointIds());

  // Create a mapper
  vtkSmartPointer<vtkDataSetMapper> mapper = vtkSmartPointer<vtkDataSetMapper>::New();
  mapper->SetInputData(ugrid);

  // Create an actor
  vtkSmartPointer<vtkActor> actor = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
  actor->SetMapper(mapper);

  // Create a renderer
  vtkSmartPointer<vtkRenderer> renderer = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();

  // Add actor to the renderer
  renderer->AddActor(actor);
  renderer->SetBackground(0.1, 0.2, 0.4);

  // Create a render window
  vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renderWindow = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
  renderWindow->AddRenderer(renderer);

  // Create a render window interactor
  vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> renderWindowInteractor = vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
  renderWindowInteractor->SetRenderWindow(renderWindow);

  // Start the event loop
  renderWindow->Render();
  renderWindowInteractor->Start();

  return 0;
}

위 코드는 VTK를 사용하여 정육면체를 생성하고, 해당 정육면체를 시각화하는 과정을 보여줍니다.

VTK를 사용하여 실시간 시각화를 구현하는 방법은 다양하지만, 위의 예제는 기본적인 과정을 보여주고 있습니다.

VTK를 사용하여 실시간 시각화를 구현하는 것은 강력한 시각화 기능과 맞물려 사용자들에게 매우 효과적인 시각적 경험을 제공할 수 있습니다.

참고 문헌:

https://vtk.org/