03 系统概述

第三章

系统概述

本章节目的是提供给您对VTK 系统的一个总体概念，并展示一些你在使用C++、Java 、TCL 、Python

开发应用程序时需要的一些基础信息。我们从介绍基本概念和对象模型抽象开始。我们以演示概念和描述你创建应用程序所应该懂得的知识结束这一章节。

3.1 系统架构VTK 由2个子系统组成：一是一个编译生成

的C++类库，

和一个通过Java 、Tcl 和Python 语言来使用这些类的解释器包。见图 3-1.

这个架构的优势是你可以在编译过的语言

C++中创建高效的算法（同时基于CPU 和内存），同时保留使用解释型语言快速开发的特性。

（避免编译和连接的过程，简单而强大的工具，并且可以访问GUI 的工具）

。当然，对那些精于C++并且可以使用工具来开发的话，可以完全用C++来开发此类应用程序。

VTK 是一个面象对象的系统。高效的使用VTK 的关键是对基本的对象模型的良好理解.完成这一步将去除对围绕本系统中数百个对象使用的神秘感。有了这一层理解，组合这些对象生成应用程序将会变得非常简单。你也将需要对本系统中许多对象的能力有所了解；这个只有通过仔细查看例子代码和帮助页面才能得到。在本用户手册中，我们尽量提供各种有用的，你可以在你自已的应用中使用的VTK 对象的有用的组合。

在这章的最后，我们会回顾组成VTK 的2种对象模型：图形模型和可视化模型。这些部分相当的高层次——我们建议您加大对例子程序的阅读来回顾,本章的或下一个章节的,或者是运行VTK 源码发布中的数百个有效的例子程序。

图形模型

VTK 图形模型由以下核心对象组成。（注意：这里并不是一个完整的包含所有对象的列表,只是你最常用的对象。）

●vtkActor,vtkActor2D,vtkV olume –vtkProp 和/或vtpProp3D 的子类。

●vtkLight

●vtkCamera

●vtkProperty,vtkProperty2D

●vtkMaper,vtkMapper2D – vtkAbstractMapper的子类

●vtkTransform

●vtkLookupTable,vtkColorTransferFunction- vtkScalarsToColors 的子类

●vtkRender

●vtkRenderWindow

●vtkRenderWindowInteractor

当我们把这些对象组合在一起时，我们生成了一幅图像。（参考对象图Figure 14-8 来看这些对象中的关系。）

Props 表现我们在图像中看到的东西。在3D中放置和操作的Props（例如，有一个基本的4X4的变换矩阵）是vtkProp3D类型（例如vtkActor是vtkProp3D的具体实现子类;或如果我们在作立体图像处理时是vtkV olume）。在定位和表现2维数据的Props（如，图像数据）是一种vtkActor2D类型。Props并不直接表现他们的几何特性；代替的是他们参考绘制器，绘制器负责表现数据（在其他东西中）。Props也与属性对象相关。这些属性控制属性的特征（如，颜色扩散性,灯光特效，图像表现;线框表面，等等）。演示者和立方体(与他们的父类vtkProp3D)也有一个内部变换对象(vtkTransform).这个对象封装了一个4X4的有序的控制prop的位置，方向和缩放的变换矩阵。

Lights(vtkLight)是用于表现和处理图形光线的。Lights只用于三维。在二维中，我们不使用光线。

Camera对象(vtkCamera) 控制3维几何体如何在图像显示过程中被表现为二维的图形。照相机有几个关于位置，点和方向的方法。另外，照相机控制透视演示和立体视角（如果启用）。二维的图形数据不需要照相机（Camera）。

Mapper(vtkMapper), 与查找表连接，（vtkLookupTable）,是用于变换和处理几何体。Mapper 提供图像处理流程（在下一章节描述）和图形模形的接口。vtkLookupTable是vtkScalarsToColors的子类，vtkColorTransferFunction也是。（通常vtkColorTransferFunction 用于图像处理–见136页“图像处理”）.vtkScalarsToColors的子类用于映射数据值到颜色，这是图像处理中最重要的技术之一。

Renders(vtkRenderer)和render windows(vtkRenderWindow)是用于管理基于图形引擎和你的视窗系统中的接口。这个图像处理窗口是你的计算机的图像处理器绘制的窗口。多个图像处理器可以绘制到单个图像处理窗口；同时你也可以创建多个图像处理窗口。图像处理器绘制的区域叫作视口，多个视口可并存于同一个图像处理窗口。

一旦你在图像处理窗口中绘制了图形对象，你就有了与数据交互的机会。VTK提供了多个方法来与图形交互。其中的一个对象是vtkRenderWindowInteractor,这是一个操作camera picking对象的简单工具，调用用户定义方法，进入/退出立体视角，并且修改Actor的一些属性。

上述的许多对象均有专门对象行为的子类。例如，vtkAssembly ,vtkFollower,和vtkLODActor

都是vtkActor 的子类。vtkAssembly 允许actors 的层次，当层次变化时正确的表现这些变化，

旋转和缩放。

vtkFollower 是一个用于总是面对一个特定的camera(对布告板和文字非常有用)演示者。vtkLODActor(LOD 是细节级别的意思)是一个更改几何表现来维护框架交互的变

化。Figure 3-2 VTK 中的Dataset 类型.注意未结构化点可以通过几何数据和未结构化网格表现，因此系统中并未显示的表现出来。

可视化模型

图形流程的职责是转化图形数据为图像。可视化流程的职责是转换信息为图形数据。从另一个角度看的话是可视化流程用于建立几何表现然后由图形流程来处理。

VTK 使用数据流来实现变换信息为图形数据。实现这个的途径有2个基础的对象类型。

Figure 3-4 数据对象被处理对象连接起来来生成图像处理流程。箭头指出了数据的流向。

●vtkDataObject

●vtkProcessObject

数据对象表达各种类型的数据。vtkDataObject可以被看作是一个一般的二进制大块（blob）数据。具有正式结构化的数据可以被认为是一个数据集(dataset) (vtkDataSet类)。Figure 3-2显示VTK中支持了数据集对象。数据对象在图中示例说明由几何和拓扑结构组成（点集和

单元集）。同时与属性数据例如缩放比例和向量相关。这些属性数据可以以数据集中的点集

和单元集来相关。单元集是拓扑结构中的点集；而单元集组成数据集的原子，被（图14-15）用于显示各种各样由VTK 支持的单元类型点集。图3-3显示了VTK 支持的各种属性数据。执行对象，也指一般的如过滤器（也有叫滤波器），通过处理数据对象来生成新的数据对象。执行对象表现系统中的几何形状。执行和数据对象连接在一起组成可视化处理流程。（例如，数据流网络）。图3-4 是一种可视化流程的描述。

此图与图3-5一起说明了一些重要的可视化概念。源处理对象是那此通过读（读对象）产生数据或者是建立在基础上一个或更多的数据对象（程序上的源对象）

。过滤器处理一个或多

个数据对象，再生成一个或多个数据对象作为输出。映射器（Mapper ），象我们在前面图形模型里见到的，转换数据对象成图形对象，然后由图形引擎展现出来。复写器是映射器的一种类型，作用是将数据写入文件或流。

关于我们将要在这里简单创建的图像处理流程有几个重要的问题。首先，流程拓扑是使用各种方法生成的

aFilter->SetInput(anotherFilter->GetOutput());

这里设置aFilter 过滤器的输入(input)为anotherFilter 过滤器的输出。（有多个输入和输出系统的过滤器也有类似的输入输出设置方法）。第二，我们必须有一种可以控制流程执行的机制。我们只执行那些流程需要的部分提取到输出为最新。VTK 使用一种基于每个对象的内部修改时间的惰性赋值模式（只在数据需要时运行）。

第三，流程的组合只需要那些兼容可与别的可以通过SetInuput()和GetOutput()方法的对象。

在VTK 中，C++编译时类型检测强制实现了这种要求（解释器如Tcl 在运行时报错）

。最后，我们必须决定哪些在执行流程中运行过的数据对象需要进行缓存，哪些需要保留。因为图像处理（可视化）数据集非常典型的是相当大，这些对一个图像处理工具应用程序的成功来说非常重要。VTK 提供了用于打开或停止缓存的方法，使用计数器相关，避免数据的拷贝，对于那些不能一次性读入内存的数据集，同时提供流数据分片操作的方法。（我们建议您仔

细查看第4章VTK 的文字部分获得更多的信息）。

请注意，对于处理和数据对象都有多种方法。图11-2显示了6种不同的本版VTK 支持的数据对象。执行对象在输入输出数据类型上有多种，同时当然也有他们实现的特殊的几何图形。

流程执行。在前面的章节我们讨论了在图像处理（可视化）流程运行过程中需要进行控制。在这一章节中我们要扩展对关于管理运行中的一些关键概念的理解。

在前面的章节中指出的，VTK 图像处理流程只在数据需要计算（惰性赋值）来运行。例如，如果你实例化一个读取器对象，然后获取这个读取器中点的数量，就会通过调用GetNumberOfPoints 方法，读取器会返回“0”，

尽管这个数据文件中包含了数千个点的事实。

（下面显示的使用的语言是Tcl ）：vtkPLOT3Dreader reader

reader SetXYZFileName “$VTK_DA TA_ROOT/Data/combxyz.bin

[reader GetOutput] GetNumberOfPoints

然而，如果你加入Update()方法

Reader->Update

[reader GetOutput] GetNumberOfPoints

这样的话读取器对象就会返回正确的数字。这样的原因是-在第一个例子中GetNumberOfPoints()方法没有要求计算，对象简单的返回了当前为“0”的点数。在第二个例子中，这个Update()方法强制了流程的运行，因此强制了读取器计算并且读取指定文件的数据。

图3-6 管理运行中的概念总览

通常，你不必手动调用Update(),因为过滤器连接到了一个图像处理流程。在这种情况下，当演示器收到请求要对自已进行渲染时，它将这个方法转发给他的映射器，这时Update()方法通过图像处理流程自动发送。从高层次来看，管理道的运行在图3-6中显示了。在图中说明的是，Render()方法通常发起对数据的请求，这些然后通过流程被下传。这些依赖于管理的哪部分数据已经过期，流程中的过滤器会重新执行，这样流程末端的数据被更新，接着演示

器将这些数据展现。（更多关于运行过程的信息，参见第10章“管理流程运行”219页。

）图形处理。VTK 支持广泛的二维图形处理和三维图像处理的功能。在VTK 中，二维（图形）和三维（图像）数据都表现为vtkImageData 。VTK 中的一个图形数据集是一种按照有序的，轴象对齐的数组数据。图形，像素映射和位图都是二维图形数据集的例子；立方体（二

维图形的堆集体）是一种三维的图形数据集。

操控对象是图形流程总是输入和输出图形数据对象。因为数据的一般和简单的自然属性，图形流程有另一个重要的特性。图像处理用于处理三维的vtkImageData(参见“体绘制”136页)，特殊的图形查看器用于查看二维的vtkImageData。图形管理中的几乎所有的操控对象是多线程的，并具有分片处理流数据的能力（为适应用户内存大小的限制）。过滤器自动感知系统中有效操控器的数量，然后在运行期创建相应数量的线程，同时自动的通过流程将流数据分片。（更多信息参见“流的使用”232页。）

到这我们结束了VTK系统架构的概述。我们建议通过许多VTK中的几何图形来获得更多的VTK的更详细的文章。通过学习例子是另一个非常有帮助的途径。第4 ~8章包含许多丰富注释过的例子来演示VTK的各种各样的功能。当然，VTK的源码可以是可以访问的，那里有数百个例子，希望您也可以学习一下哦。

通过这个简单的介绍后，我们看一看通过C++,Tcl,Java和Python创建应用程序的方法。3.2 创建应用程序

本章包含了使用4种编程语言Tcl,C++,Java和Python来开发VTK应用程序所需的基本知识。（Kitware提供了通过VB和ActivX/COM开发VTK应用的商业产品。（参见“Visual Basic/COM/Active X” 38页）。通过阅读这些介绍，你应该跳到你感兴趣使用的语言的子章节。另外将会提供给你如何创建和运行简单的应用程序的方法，每个章节都会告诉你那种类语言回调的优势。

用户方法，观察者和命令集

回调（或用户方法）在VTK中使用Subject/Observer 和Command设计模式来实现。这意味着每个VTK类（每个vtkObject的子类）有一个AddObserver()方法用于通过VTK建立回调。这个观察者监控一个对象的所有被调用的事件，如果符合观察者正在监控到的其中的一个事件，一个与之相应的命令（command）就会被调用（便如，回调）。举例说明，所有的VTK过滤器调用在开始运行前立刻调用StartEvent。如果你添加一个observer来监控StartEvent，那么他就会在过滤器准备运行时被调用。看看下面的Tcl脚本，创建了一个vtkElevationFilter实例，再增加一个对StartEvent的observer来调用过程PrintStatus。

Proc PrintStatus {} {

Puts “Starting to execute the elevation filter “

}

vtkElevationFilter foo

foo AddObserver StartEvnt PrintStatus

这种类型的功能（如，回调）对于VTK支持的所有开发语言都有效。后面的每一个部分都会有一个简单的例子来显示如何使用它。关于用户方方法的更进一步讨论在“与视窗系统

集成”的303页。（这一章节也讨论了用户接口集成的问题。）

为创建你自已的应用程序，我们建议从来自VTK的其中的一个例子开始。他们可以从源码的VTK/Examples的目录结构中找到，在子目录中将有可以用于在PC上执行的发布包。在源码的发布包中，例子是按照先主题然后语言的顺序来组织的。在VTK/Examples中你能找到不同主题的目录和在这些目录下你能找到为不同的开发语言如Tcl的子目录。

Tcl

Tcl 是开始VTK应用程序最为简单的开发语言之一。如果你安装好了VTK，你应该可以运行自带的Tcl的例子。在UNIX环境下，你必须编译VTK含Tcl的支持，这个已在“UNIX 系统上安装VTK”14页已经说过。在Windows环境下，你可以只安装在“在Windows 9x/NT/ME/2000/XP 中安装VTK”第8页中提到的那个自解压包。你可以继续了。

Windows.

在视窗系统中，你可以通过双击文件名（test1.tcl在这个例子中）运行Tcl脚本。如果什么也没发生，你的脚本中可能有错误。为了检测错误，你需要先运行vtk.exe。vtk.exe在你的开始菜单的VTK下面能够找到。一旦运行开始，一个包含输入的视窗控制台窗口就会显示出来。在输入部分键入一个cd 的命令来改变到test1.tcl所在的目录。下面给出了2个例子：

% cd “c:/Program Files/Visualization Toolkit/examples”

% cd “c:/VTK/Examples/Tutorial/Tcl”

然后你就要使用下述命令指出你的例子脚本源程序：

%source Cone.tcl

这样Tcl就会试着运行test1.tcl，你就能看到那些原来不能被显示出来的错误或警告信息了。Unix.

在UNIX下，Tcl开发可以通过运行在你安装的二进制执行程序目录象VTK/bin/vtk,或VTK-Solaris/bin/vtk等中运行VTK可执行程序，并将Tcl脚本作为他的第一个参数来完成。例如：

Unix machine> cd VTK/Examples/Tutorial/Step1/Tcl

Unix machine> /home/VTK-Solaris/bin/btk Cone.tcl

用户方法可以被安装成在本间的介绍中所说明的一样。可以在例子目录/Tutorial/Step2/Tcl中找到一个这样的例子。关键的修改如下所示：

Proc myCallback {} {

Puts “Starting to render “

}

vtkRenerer ren1

ren1 AddObserver StartEvent myCallback

或者简单的直接的将这个过程内容直接提供给AddObserver()如下所示：

vtkRenderer ren1

ren1 AddObserver StartEvent { puts “Starting to render “}

C++

使用C++作为你的开发语言可以在程序大小，速度和更易于部署上更强于任一其他语言的好处。C++开发带来的另一个优势是你不必编译那些额外的为支持Tcl,Java或者Python的东西。本节将告诉你如何在PC机使用微软Visual C++创建一个简单的VTK C++应用，同时也可以在UNIX平台使用相关的编译器来完成相同的工作。我们将从一个叫作Cone.cxx的简单例子开始，这个例子程序可以在Examples/Tutorial/Step1/Cxx这个目录中找到。对于Windows和UNIX 你可以使用VTK源码安装或安装好的二进制文件。这些例子都可以工作。

第一个步骤是使用CMake来生成一个Makefile(Unix环境)或者微软的工作区(WindowsMSVC++)构建你的C++程序。和Cone.cxx(下面有详细内容)一起的CMakeList.txt 文件使用了FindVTK和UseVTK的CMake模块。这些模块来尝试定位VTK然后来建立在基础上你的包含和连接的信息用于生成C++程序。如果无法成功的找到VTK，你将不得不手动的指定相关的CMake参数，并且需要重新运行CMake。

ROJECT (Step1)

INCLUDE (${CMAKE_ROOT}/Modules/FindVTK.cmake)

IF (USE_VTK_FILE)

INCLUDE (${USE_VTK_FILE})

ENDIF (USE_VTK_FILE)

LINK_LIBRARIES(

vtkRendering

vtkGraphics

vtkImaging

vtkFiltering

vtkCommon

)

ADD_EXECUTABLE(Cone Cone.cxx)

Microsoft Visual C++.

一旦你为Cone这个例子运行了CMake你就可以准备启动你的Microsoft Visual C++软件来加载cone.dsw工作区了。你可以选择一种创建类型（例如Release 或者Debug）然后创建你的应用。如果你想将VTK集成到一个已有的而且没有使用CMake的项目中去，你可以从这个简单例子已存在的工作区中的拷贝设置信息。

现在来看一个这个真正的视窗应用例子。过程和我们刚才作的非常相像，除了我们要生成一个视窗的应用程序而非一个终端的应用程序，这个将会在下面来显示。很多代码都是标准的视窗代码，任一个Windows的开发者都非常熟悉。这个例子可以在Examples/GUI/Win32/SimpleCxx目录下找到。注意这里唯一重大的改变就是在CMakeLists.txt文件中在ADD_EXECUTABLE命令中增加的额外的为WIN32用的参数。

#include “vtkConeSource.h”

#include “vtkPolyDataMapper.h”

#include “vtkRenderWindow.h”

#include “vtkRenderWindowInteractor.h”

static HANDLE hinst;

long FAR PASCAL WndProc(HWND ,UINT,UINT,LONG);

//define the vtk part as a simple c++ class

Class myVTKApp

{

Public:

myVTKApp(HWND parent);

~myVTKApp();

Private:

vtkRenderWindow *renWin;

vtkRenderer *renderer;

vtkRenderWindowInteractor *iren;

vtkConeSource *cone;

vtkPolyDataMapper *coneMapper;

vtkActor *coneActor;

};

我们从包含必要的VTK包含头文件开始。我们不必包含标准的windows 头文件，因为VTK 的头文件中已经包含了。下一步我们有2个windows标准的原型，跟着一个叫作myVTKApp 的小类定义。当我们使用C++来开发时，你应该试着使用面象对象来实现而非使用在很多

Tcl例子中一样的脚本编程风格。这里我们将这个应用中使用到VTK的组件集中到一个小类中来。

myVTKApp::myVTKApp(HWND hwnd)

{

//Similar to Examples/Tutorial/Step1/Cxx/Cone.cxx

// We create the basic parts of a pipeline and connect them

this->renderer = vtkRenderer::New();

this->renWin = vtkRenderWindow::New();

this->renWin->AddRenderer(this->renderer);

// setup the parent window

this->renWin->SetParentId(hwnd);

this->iren = vtkRenderWindowInteractor::New();

this->iren->SetRenderWindow(this->renWin);

this->cone = vtkConeSource::New();

this->cone->SetHeight( 3.0 );

this->cone->SetRadius( 1.0 );

this->cone->SetResolution( 10 );

this->coneMapper = vtkPolyDataMapper::New();

this->coneMapper->SetInputConnection(this->cone->GetOutputPort());

this->coneActor = vtkActor::New();

this->coneActor->SetMapper(this->coneMapper);

this->renderer->AddActor(this->coneActor);

this->renderer->SetBackground(0.2,0.4,0.3);

this->renWin->SetSize(400,400);

// Finally we start the interactor so that event will be handled

this->renWin->Render();

}

这是myVTKApp的构造器。你可以看到他生成了必要的VTK对象，设置了他们实例化的变量，然后将他们连接组成代了图像处理的流程。除了vtdRenderWindow外，大部分都是直接调用VTK的代码。这个构建器使用到你窗口HWND句柄来包含VTK图像处理的窗口。我们然后使用vtkRenderWindow的SetParentId()方法，这样一来，它会将他的窗口创建成一个子窗口传递给构建器。

myVTKApp::~myVTKApp()

{

renWin->Delete();

renderer->Delete();

iren->Delete();

cone->Delete();

coneMapper->Delete();

coneActor->Delete();

}

这个析构函数只是简单的将在构造函数中生成的VTK对象释放内存。

int PASCAL WinMain (HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,

LPSTR lpszCmdParam, int nCmdShow)

{

static char szAppName[] = "Win32Cone";

HWND hwnd ;

MSG msg ;

WNDCLASS wndclass ;

if (!hPrevInstance)

{

wndclass.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW | CS_OWNDC;

wndclass.lpfnWndProc = WndProc ;

wndclass.cbClsExtra = 0 ;

wndclass.cbWndExtra = 0 ;

wndclass.hInstance = hInstance;

wndclass.hIcon = LoadIcon(NULL,IDI_APPLICA TION);

wndclass.hCursor = LoadCursor (NULL, IDC_ARROW);

wndclass.lpszMenuName = NULL;

wndclass.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(BLACK_BRUSH);

wndclass.lpszClassName = szAppName;

RegisterClass (&wndclass);

}

hinst = hInstance;

hwnd = CreateWindow ( szAppName,

"Draw Window",

WS_OVERLAPPEDWINDOW,

CW_USEDEFAULT,

CW_USEDEFAULT,

400,

480,

NULL,

NULL,

hInstance,

NULL);

ShowWindow (hwnd, nCmdShow);

UpdateWindow (hwnd);

while (GetMessage (&msg, NULL, 0, 0))

{

TranslateMessage (&msg);

DispatchMessage (&msg);

}

return msg.wParam;

}

这里的WinMain代码全部是一些标准的windows代码，并没有相关的VTK的东西在里边。你可以看到应用处理了事件的循环。事件被如下描述的WndProc处理了。

long FAR PASCAL WndProc (HWND hwnd, UINT message,

UINT wParam, LONG lParam)

{

static HWND ewin;

static myVTKApp *theVTKApp;

switch (message)

{

case WM_CREA TE:

{

ewin = CreateWindow("button","Exit",

WS_CHILD | WS_VISIBLE | SS_CENTER,

0,400,400,60,

hwnd,(HMENU)2,

(HINSTANCE)GetWindowLong(hwnd,GWL_HINSTANCE),

NULL);

theVTKApp = new myVTKApp(hwnd);

return 0;

}

case WM_COMMAND:

switch (wParam)

{

case 2:

PostQuitMessage (0);

if (theVTKApp)

{

delete theVTKApp;

theVTKApp = NULL;

}

break;

}

return 0;

case WM_DESTROY:

PostQuitMessage (0);

if (theVTKApp)

{

delete theVTKApp;

theVTKApp = NULL;

}

return 0;

}

return DefWindowProc (hwnd, message, wParam, lParam);

}

这个WndProc是一个非常简单的事件处理器。对一个完全的应用来说它可能会更为相当的复杂但关键的集成事务都是一样。在这个函数的顶端我们定义了一个静态参考指向myVTKApp的实例。当处理WM_CREA TE方法时我们生成一个退出按钮然后构建它并在myVTKApp中实例化并将指针传向当前窗口。vtkRenderWindowInteractor 将处理针对vtkRenderWindow的所有事件，这样你可以不必在这处理他们。你可能需要增加处理调整大小的事件，以便图像处理的窗口能与你整体的用户接口的大小一并变化。如果你不设置vtkRenderWindow 的ParentId，它就会顶层一个无关的窗口中显示出来。其他的东西应该会和前面一样正常。

UNIX.在UNIX中生成一个C++应用已通过运行CMake完成，然后是make。CMake一个包含VTK特定头文件和连接库的行以及信赖关系的Makefile。Make会使用makefile来编译应用。运行的结果将是生成一个你可以运行的Cone可执行程序。如果Cone.cxx没编译出来，就要去检查make的错误并修正这些错误。确保那些在CMakeCache.txt上部的变量是有效的。如果编译通过了，但你试着运行时出现了错误，你可能需要设置你的LD_LIBRARY_PATH，这个在第2章已进行过描述。

C++中的用户方法.你可以使用C++通过创建vtkCommand的子类并些重载其中的Execute()方法来增加用户方法。（使用observer/command 设计模式）查看下面这个来自于Examples/Tutorial/Step2/cxx的例子：

myCallback:public vtkCommand {

static myCallback *New() { return new myCallback;}

virtual void Execute(vtkObject *caller,unsigned long ,void *callData)

{ cerr <<”Starting to Render \n”; }

};

当Execute（）方法总是传递调用的对象（调用器）你其实不需用到它。如果你确实需要使用调用者你要执行SafeDownCast()来获得实际的类型。下面是一个例子：

virtual void Execute(vtkObject *caller,unsigned long ,void *callData)

{

vtkRenderer *ren = vtkRenderer::SafeDownCast(caller);

if (ren) { ren->SetBackground(0.2,0.3,0.4);}

}

一旦你创建了vtkCommand的子类，你就可以增加一个观察者在一定的事件中来调用你的命令。这个可以按如下例子这样来实现：

//Here is where we setup the observer,

//We do a new and ren1 will eventually free the observer

myCallback *mo1 = myCallback::New();

ren1->AddObserver(vtkCommand::StartEvent,mo1);

上面的代码创建了一个myCallback实例，然后在ren1上为StartEvent事件增加了一个observer。只要ren1开始运行Execute()方法myCallback就会被调用。当ren1被删除后，这个回调也会被删除。

JA V A

为生成一个JA V A应用程序，你首先应该有一个可以工作的JA V A开发环境。这一节提供了在Windows或UNIX环境中使用SUN的JDK1.3或其更新版本的说明。一旦你的JDK和VTK都被安装好后，你就需要将你的CLASSPATH环境变量包含VTK的类。在微软Windows2000中你需要用右键点击我的电脑图标，选择属性选项，然后选择高级TAB页。这时就可以加入CLASSPATH环境变量并且设置它包含你的VTK/java路径。对于一个Windows可执行安装版将是一个类似于c:\Program Files\Visualization Toolkit\java\vtk.jar。对于一个Window编译版它将类似于c:\vtkbin\java。在UNIX环境下，你应该设置你的CLASSPATH环境变量类似于/yourdisk/vtk/java 或者/yourdisk/vtk-solaris/java。

下一个步骤是按字节编译你的Java程序。对初学者试字节编译（使用javac）这个Cone.java 例子，这个例子来自于VTK的Examples/Tutorial/Step1/Java目录中。然后你应该可以通过使用java命令来运行这个结果程序。它应该显示一个旋转360度的圆锥体然后退出。下一步是使用例子生成你自已的程序作为一个起点。

一个需要注意的是：Java是一个正在经历成长痛苦的过程，你可能毫无疑问的会遇到一些问题。例如，在浏览器运行一个VTK小程序时可能会是一个困难的过程。我们建议如果你使用VTK，你要计划你的开发运行在AppletViewer或者使用Java标准程序。在Java中回调显然要使用public void的类方法，如下：

Public void myCallback()

{

System.out.println(“Starting a render”);

}

你创建了一个忽略了三个参数的回调函数。首先是你感兴趣的事件名称，其次是类的实例化，第三是你要调用的方法名称。在这个例子里我们设置StartEvent在me（指Cone2的实例）上面来调用myCallback方法。这个myCallback方法当然必须是Cone2的一个有效方法，这样可以避免错误。

Cone2 me = new Cone2();

Ren1.AddObserver(“StartEvent”,me,”myCallback”);

Python

在运行Python前你需要建立你的PYTHONPATH环境变量。这个环境变量用于Python来找到其他的模块和库。这个典型的情况是一些象VTK/Wrapping/Python 或者vtkbin/bin的东西。一旦这些建立在基础上好后，你应该可以用下面的方法运行Examples/Tutorial/Step1/Python/Cone.py

Python Cone.py

使用我们例子中的一些脚本作为一个开始来编写你自已的python脚本是一个简单的事。通过定义函数然后传递参数给AddObserver用户方法也可以创建用户方法，象下面一样。

Def myCallback(obj,event);

Print “Starting to render”

Ren1.AddObserver(“StartEvent”,myCallback)

你可以看看Examples/Tutorial/Step2/Python/Cone2.py中上面显示的这些源代码。

Visual Basic /COM/ ActiveX

如果你对在微软Visual Basic 或ActiveX/COM生成应用程序感兴趣，Kitware提供了商业的产品来支持这块。这些产品以ActiViz组件库的形式存在。看看Kitware的页面地址为https://www.360docs.net/doc/ec2252599.html,/ActiViz.htm，可以获得更多信息。

3.3 开发语言中的转换

我们已经看到，VTK内核是用C++实现的，然后封装用于Tcl,Java,和Python编程语言。这

意味着你在开发应用程序时有一个开发语言的选择。你的选择将信赖于你使用哪种语言感觉最舒服，应用的种类，和你是否需要访问内部的数据结构和/或者特别的性能要求。当你需要访问内部数据结构或者需要高性能时，和其他几种语言比C++有好多优势。然后，使用C++意味着额外的编译/连接周期。这些常常会减缓软件开发的进程。

你可以发现你自已使用解释型语言如Tcl的开发原型，然后需要转换成C++。或者你发现你希望转换为你实现的语言的例子代码（在VTK发布包或者其他用户）。

从一种语言转换VTK代码到另一种语言是相当的直接。类名和方法名字在不同语言中保持一样，需要改变的是实施的细节和如果有GUI则包含其接口。一个例子，C++语句

anActor->GetProperty()->SetColor(red,green,blue);

在Tcl中变为

[anActor GetProperty] SetColor $red $green $blue

在Java中变为

anActor.GetProperty().SetColor(red,green,blue);

在Python中是

anActor.GetProperty().SetColor(red,green,blue)

一个主要的限制是你会发现一些C++由于指针操作，应用无法转换为其他三种语言。

●词汇解释

●Visualization可视化