1.Slicer MRML數據類型綜述

• MRML提供API（應用程序接口）管理醫學圖像數據類型（Volume、Model、Transform、Fiducial、Camera等）和它們的可視化；
• 每種數據類型都用一個特定的MRML節點表示；
• MRML場景就是MRML節點的集合；
• Slicer的MRML數據模型（data Model）獨立于Slicer系統的可視化組件Visualization和算法組件Algorithm；
• 其他的Slicer組件，Logic和Qt Widget觀測MRML場景和每個節點的變化。

2.MRML 場景

• MRML場景管理MRML節點：添加、刪除、尋找等；
• MRML Scene provides persistence of MRML nodes (reading/writing to/from XML file)
  

3.MRML 節點

• MRML節點用于存貯Slicer應用的狀態，包括原始數據和可視化、參數。一組存儲核心Slicer Module狀態的的核心MRML節點如下所示：

• MRML節點以C++類等級的形式被組織，所有的子類均繼承vtkMRMLNode；
• 所有的MRML節點必須應用某種標準的API：ReadAttributes、WriteAttributes、Copy等；
• 相同的數據可以用不同的方式進行可視化，并儲存成不同的類型。因此，信息分別以三種不同節點類型進行存儲：
  • 數據節點：存儲原始數據，例如vtkMRMLScalarVolumeNode存儲體素、spacing、位置、方向
  • 顯示節點：描述了數據怎么樣被可視化，對于相同的原始數據可能會有很多的顯示節點，例如一個節點進行體繪制、另外一個節點用于顯示一張圖像
  • 存儲節點：描述數據應該如何永久性存儲到磁盤中，文件格式、文件名
• 當一個數據節點被創建的時候，我們必須創建相應的顯示節點與數據存儲節點，方便進行合理的可視化和保存文件。MRMLLogic會提供函數——創建一個節點并與顯示節點&數據節點關聯。注意：在一些情況下，Slicer會檢測是否顯示節點與存儲節點遺失，并嘗試創建默認節點，但是作為開發人員我們不應該依賴這種錯誤校正機制。

4.MRML節點屬性

MRML節點可以成對存儲自定義屬性：屬性名+屬性值。 To avoid name clashes custom modules that adds attributes to nodes should prefix the attribute name with the module's name and the '.' character. Example: the DoseVolumeHistogram module can use attribute names such as DoseVolumeHistogram.StructureSetName, DoseVolumeHistogram.Unit, DoseVolumeHistogram.LineStyle.

5.MRML節點引用

這里有兩種機制來指定節點間是相關的：層次結構節點&節點引用。相比之下，節點引用更簡單。 MRML節點可以利用節點引用API引用或者觀測其他的MRML節點。這個框架會自動處理：

• 節點引用的讀、寫、復制
• 場景導入更新引用
• 增加或刪除節點

一個節點可能引用很多節點，每個節點都扮演了不同的角色，并且每個節點都有唯一的字符串進行處理。 數據節點可以選擇性地應用接口：如Displayable、Storable、Transformable。每一個接口都有自己的需求。例如，變換模塊接口期待與變換節點相關聯。這種關聯就是通過創建MRML Reference完成的。

5.1 MRML Reference：API描述

上面的節點應用API功能是在vtkMRMLNote基類中實現的。 The only thing that needs to happen in thederived MRML node class(usually in the constructor of the class) is a call tovtkMRMLNode::AddNodeReferenceRole(const char *referenceRole, const char *mrmlAttributeName) that takes a unique string defining the reference role between this node and the referenced node, and a MRML attribute name for storing the reference in the .mrml file.
The only other call that is needed is either:
vtkMRMLNode* SetAndObserveNodeReferenceID(const char* referenceRole , const char* referencedNodeID, vtkIntArray *events=0);
or
vtkMRMLNode* AddAndObserveNodeReferenceID(const char* referenceRole , const char* referencedNodeID, vtkIntArray *events=0);
vtkMRMLNode也提供了虛回調函數，可以在繼承類中拓展： OnNodeReferenceAdded(vtkMRMLNodeReference *reference) OnNodeReferenceRemoved(vtkMRMLNodeReference *reference) OnNodeReferenceModified(vtkMRMLNodeReference *reference)默認情況下，這些方法生成一下事件： vtkMRMLNode::ReferenceAddedEvent vtkMRMLNode::ReferenceRemovedEvent vtkMRMLNode::ReferenceModifiedEvent在繼承類中，這些方法可以采用VTKMRMLNode拓展，以允許查詢節點的引用。 vtkMRMLNode成員的完整列表參考如下網址，包括所有繼承的成員：
http://apidocs.slicer.org/master/classvtkMRMLNode-members.html
目前，下述的幾個MRML節點是采用MRML節點引用API實現的：

• vtkMRMLStorableNode
• vtkMRMLTransformableNode
• vtkMRMLDisplayableNode

其他引用MRML節點，例如vtkMRMLColorTableNode, vtkMRMLDiffusionTensorDisplayPropertiesNode，目前還沒有只用這種API。

5.2 MRML Reference：示例

vtkMRMLTransformableNode implementation:
http://viewvc.slicer.org/viewvc.cgi/Slicer4/trunk/Libs/MRML/Core/vtkMRMLTransformableNode.h?view=log
vtkMRMLDisplayableNodeimplementation:
http://viewvc.slicer.org/viewvc.cgi/Slicer4/trunk/Libs/MRML/Core/vtkMRMLDisplayableNode.h?view=log
vtkMRMLStorableNodeimplementation:
http://viewvc.slicer.org/viewvc.cgi/Slicer4/trunk/Libs/MRML/Core/vtkMRMLStorableNode.h?view=log

6.MRML事件與觀測者Event-Observe

• MRML場景和各個節點的改變會傳遞給其他觀測者節點，GUI和Logic對象通過vtk事件、命令-觀測者機制。
• 使用vtkAddObserver()和InvokeEvent()方法。vtkSetMicro生成ModifiedEvent。
• 對于MRML，命令-觀測者機制采用助手vtkObserverManager、類、MRML觀測者宏、ProcessMRMLEvent方法實現。
• 觀測者應該存儲一個注冊的指針，該指針指向MRML節點，防止一個已經刪除對象的回調函數。

• MRML 觀察者宏定義位于 Libs/MRML/vtkMRMLNode.h
• vtkSetMRMLObjectMacro - 注冊 MRML節點
• vtkSetAndObserveMRMLObjectMacro - 注冊 MRML 節點，并為vtkCommand::ModifyEvent增加一個觀察者
• vtkSetAndObserveMRMLObjectEventsMacro - 注冊MRML節點并為一個指定的事件集合設置觀測者
• SetAndObserveMRMLScene[Events]() 方法在GUI/Logic中使用，用于觀察變化、新場景、增加節點等事件
  
• ProcessMRMLEvents method在MRML節點、Logic、GUI類中實現，在觀察節點中處理事件
  

7.創建自定義的MRML節點類

• 自定義MRML節點為模塊參數提供了永久性存儲
• 自定義MRML節點應該使用RegistraterNodeClass()在MRML場景中注冊，因此他們可以從一個場景文件中恢復或者保存
• 這個類應該實現以下方法：
  • CreatNodeInstance()-與VTK的New()相似，只不過不是靜態的
  • GetNodeTagName()-為這個節點返回一個獨一無二的XML標簽
  • ReadXMLAttributes()-從XML文件中讀取節點屬性，如name-value
  • WriteXML()-將節點屬性寫入到輸出流
  • Copy()-拷貝節點屬性
• 如果該節點已經引用其他的節點，那么下面的方法也應該實現：
  • UpdateReferenceID()-更新對另一個節點已經存儲的應用
  • UpdataScene()-依賴這個節點更新場景中的其他節點
• 向MRML場景中添加新的節點

一個實現自定義MRML節點的例子： vtkMRMLGradientAnisotropicDiffusionFilterNode inModules/GradientAnisotropicDiffusionFilter directory.

8.MRML層次結構節點

http://apidocs.slicer.org/master/classvtkMRMLHierarchyNode.html

9.MRML：Developer FAQ

9.1 如何在場景中增加一個MRML節點？

• 通用的模式

vtkNew<vtkMRML???Node> nodeToAdd; ... mrmlScene->AddNode(nodeToAdd.GetPointer());

• 在場景中添加一個多邊形數據？

vtkNew<vtkMRMLModelNode> modelNode; modelNode->SetPolyData(polyData); mrmlScene->AddNode(modelNode.GetPointer());

• 從文件中加載一個多邊形數據？

vtkSlicerModelsLogic* modelsLogic = ...; //modelsLogic->SetMRMLScene(mrmlScene); modelsLogic->AddModel(polyDataFileName);

9.2 加載一個MRML場景時，如果碰到以下信息該怎么辦？

ERROR: In /path/to/VTK/Imaging/vtkImageMapToColors.cxx, line 153 vtkImageMapToColors (0x268f190): RequestInformation: No LookupTable was set but number of components in input doesn't match OutputFormat, therefore input can't be passed through!ERROR: In /path/to/VTK/Imaging/vtkImageExtractComponents.cxx, line 239 vtkImageExtractComponents (0x26947e0): Execute: Component 1 is not in input.ERROR: In /path/to/VTK/Imaging/vtkImageExtractComponents.cxx, line 239 vtkImageExtractComponents (0x26947e0): Execute: Component 1 is not in input.[...] 確保每一個VolumeDisplay節點都設置了ColorNodeRef屬性。

9.3 如何在2D視窗中改變立體？

appLogic = slicer.app.applicationLogic() selectionNode = appLogic.GetSelectionNode() selectionNode.SetReferenceActiveVolumeID(bg) selectionNode.SetReferenceSecondaryVolumeID(fg) appLogic.PropagateVolumeSelection()

總結

以上是生活随笔為你收集整理的3DSlicer16：数据类型MRML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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