1.VTK中的光照長得什么樣？

劇場里有各式各樣的燈光，三維渲染場景中也一樣，可以有多個光照存在。光照和相機是三維渲染場景必備的因素，如果沒有指定，vtkRenderer會自動地創建默認的光照和相機。VTK里用類vtkLight來表示渲染場景中的光照。與現實中的燈光類似，VTK中的vtkLight實例也可以打開、關閉，設置光照的顏色，照射位置(即焦點)，光照所在的位置，強度等等。
vtkLight可以分為位置光照(Positional Light，即聚光燈)和方向光照(Direction Light)。位置光照是光源位置在渲染場景中的某個位置，可以指定光照的衰減值、錐角等；方向光照即光源位置在無窮遠，光線可以認為是平行的，比如自然界中的太陽光。光源的位置和焦點的連線定義光線的方向，默認的vtkLight即為方向光照。
vtkLight常的方法有：
SetColor() — 設置光照的顏色，以RGB的形式指定顏色。
SetPosition() — 設置光照位置。
SetFocalPoint() — 設置光照焦點。
SetIntensity() — 設置光照的強度。
SetSwitch() / SwitchOn()/ SwitchOff()— 打開或關閉對應的光照。
vtkLight里也有類似命名風格的方法：SetSwitch() /GetSwitch()/SwitchOn()/ SwitchOff()。不難發現，在VTK里，某個屬性的設置都是采取這一類方法，以vtkLight為例，SwitchOn()跟SetSwitch(1)實現的效果是一樣，SwitchOff()則與SetSwitch(0)是一樣的，GetSwitch()則是用于獲取vtkLight對象關閉或打開這個屬性的值。如果某個類有提供SetXXX()方法，一般也會提供GetXXX()方法來獲取相應的值，這個我們在前面的內容也已經有一些了解。再比如，vtkLight還提供：SetPositional() / GetPositional()/ PositionalOn()/PositionalOff()一類方法來設置位置光照。
在類vtkLight的頭文件vtkLight.h里，找不到類似SetSwitch()/GetSwitch()等方法的原型，但是可以看到以下幾行：
vtkSetMacro(Switch,int);
vtkGetMacro(Switch,int);
vtkBooleanMacro(Switch,int);
顧名思義，vtkSetMacro/vtkGetMacro/vtkBooleanMacro都是宏，展開這幾個宏以后就是以上函數的原型。為了保證代碼的整潔與復用性，VTK在文件vtkSetGet.h里定義了大量了宏，當你找不到某個函數的原型時，可能這些函數就是由宏展開以后所定義的，所以，在閱讀VTK源碼的時候，不妨多右擊一下某個函數或者關鍵字，然后點擊彈出菜單中的“Go to Definition…”，也就一目了然了。

2.光照實驗

#include <vtkAutoInit.h> VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL); / #include <vtkSmartPointer.h> #include <vtkRenderWindow.h> #include <vtkRenderer.h> #include <vtkRenderWindowInteractor.h> #include <vtkInteractorStyleTrackballCamera.h> #include <vtkCylinderSource.h> #include <vtkPolyDataMapper.h> #include <vtkActor.h> #include <vtkLight.h> #include <vtkCamera.h> #include <vtkProperty.h>int main() {vtkSmartPointer<vtkCylinderSource> cylinder = vtkSmartPointer<vtkCylinderSource>::New();cylinder->SetHeight( 3.0 );cylinder->SetRadius( 1.0 );cylinder->SetResolution( 10 ); vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> cylinderMapper = vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();cylinderMapper->SetInputConnection( cylinder->GetOutputPort() ); vtkSmartPointer<vtkActor> cylinderActor = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();cylinderActor->SetMapper( cylinderMapper );vtkSmartPointer<vtkRenderer> renderer = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();renderer->AddActor( cylinderActor );renderer->SetBackground( 1.0, 0, 0 );vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renWin = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();renWin->AddRenderer( renderer );renWin->SetSize( 640, 480 );renWin->Render();renWin->SetWindowName("RenderCylinder-Lights");vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> iren = vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();iren->SetRenderWindow(renWin);vtkSmartPointer<vtkInteractorStyleTrackballCamera> style = vtkSmartPointer<vtkInteractorStyleTrackballCamera>::New();iren->SetInteractorStyle(style);vtkSmartPointer<vtkLight> myLight = vtkSmartPointer<vtkLight>::New();myLight->SetColor(0,1,0);myLight->SetPosition(0,0,6);myLight->SetFocalPoint(renderer->GetActiveCamera()->GetFocalPoint());renderer->AddLight(myLight);vtkSmartPointer<vtkLight> myLight2 =vtkSmartPointer<vtkLight>::New();myLight2->SetColor(0,0,1);myLight2->SetPosition(0,0,-6);myLight2->SetFocalPoint(renderer->GetActiveCamera()->GetFocalPoint());renderer->AddLight(myLight2);iren->Initialize();iren->Start();return EXIT_SUCCESS;}

3.運行結果

4.經驗總結

1.當我們設置舞臺上的光照參數時，要用到照相機Camera信息以及屬性Property信息。因此頭文件中不僅僅要包括#include<vtkLight.h>必須包括#include<vtkCamera.h>/#include<vtkProperty.h>。

2.我們設計的是燈光位置，通過一組實驗我們大概可以知曉vtk視窗內，XYZ軸的指向。

????

圖一：（-6,0,0）=藍光燈；（6,0,0）=綠光燈。 ?X軸

圖二：（0,-6,0）=藍光燈；（0,6,0）=綠光燈。 ?Y軸

圖三：（0,0,-6）=藍光燈；（0,0,6）=綠光燈。 ?Z軸

總結

以上是生活随笔為你收集整理的VTK修炼之道7_三维场景基本要素:光照的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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