如何用VTK获取视锥八个顶点?

如果获取VTK的照相机camera 的视锥的八个顶点?包括透视投影和平行投影两种模式。谢谢

参考GPT和自己的思路:

对于VTK中的照相机camera,可以使用vtkCamera类的GetFrustumPlanes函数获取视锥体的六个面,然后计算得到视锥体的八个顶点。代码如下:

vtkCamera* camera = renderer->GetActiveCamera();
double planes[24];
camera->GetFrustumPlanes(aspect, planes);
vtkSmartPointer frustum = vtkSmartPointer::New();
frustum->SetFrustumPlanes(planes);
double* bounds = actor->GetBounds();
double corners[8][3];
frustum->ComputeCorners(bounds, corners);

其中,aspect参数是视口宽高比,actor参数是需要计算视锥体的vtkActor对象。corners数组存储了八个点的坐标。对于透视投影和平行投影,使用上述代码都是可以得到正确结果的。

参考GPT和自己的思路:

您好,关于如何用VTK获取视锥八个顶点,具体步骤如下:

  1. 获取VTK的照相机camera对象:
camera = renderer.GetActiveCamera()   # renderer为当前渲染场景的renderer对象
  1. 获取投影矩阵,并计算视锥的近平面、远平面距离:
proj_matrix = camera.GetProjectionTransformMatrixAsDouble()
near = camera.GetClippingRange()[0]
far = camera.GetClippingRange()[1]
  1. 通过透视投影模式计算视锥八个顶点:
# 计算视锥四个角点
corners = [(1,-1,-1), (1,1,-1), (-1,1,-1), (-1,-1,-1)]
proj_corners = []
for corner in corners:
    x, y, z = numpy.dot(proj_matrix, [corner[0], corner[1], -1, 1])[:3]
    proj_corners.append([x/z, y/z])
    
# 计算远平面四个角点
far_corners = []
for proj_corner in proj_corners:
    x = near/far * proj_corner[0]
    y = near/far * proj_corner[1]
    far_corners.append([x, y, -far])

# 构造视锥八个顶点
vertices = proj_corners + far_corners
vertices.append([0, 0, -near])
vertices.append([0, 0, -far])
  1. 通过平行投影模式计算视锥八个顶点:
# 计算视锥四个角点
corners = [(1,-1,-1), (1,1,-1), (-1,1,-1), (-1,-1,-1)]
proj_corners = []
for corner in corners:
    x, y, z = numpy.dot(proj_matrix, [corner[0], corner[1], 0, 1])[:3]
    proj_corners.append([x, y, 0])

# 计算远平面四个角点
far_corners = []
for proj_corner in proj_corners:
    x = near/far * proj_corner[0]
    y = near/far * proj_corner[1]
    far_corners.append([x, y, -far])

# 构造视锥八个顶点
vertices = proj_corners + far_corners
vertices.append([0, 0, -far])

上述代码中,需要导入numpy库来进行矩阵运算。另外,需要注意的是,计算出的视锥八个顶点的坐标是在相机坐标系下的,需要根据相机的位置和方向将其转换到世界坐标系下。

https://blog.csdn.net/zhurui_idea/article/details/39341161

其实我也很好奇这个要怎么弄

该回答引用GPTᴼᴾᴱᴺᴬᴵ
在VTK中获取视锥的八个顶点可以通过以下步骤实现:

1.获取当前渲染窗口的相机(camera):

vtkCamera* camera = renderer->GetActiveCamera();

2.获取相机的视锥平面(frustum)参数:

double planes[24];
camera->GetFrustumPlanes(1.0, planes);

其中,参数1.0是指远裁剪面到相机的距离,planes数组包含了六个平面的参数,每个平面都用4个数字表示,分别为平面法向量的三个分量和平面到原点的距离。

3.根据平面参数计算视锥的八个顶点:

double points[24];
for(int i=0; i<6; i++) {
  for(int j=0; j<6; j++) {
    if(i==j) continue;
    int k = 3 - i/2 - j/2;
    double* plane1 = planes + 4*i;
    double* plane2 = planes + 4*j;
    double* point = points + 3*k;
    vtkPlane::IntersectWithLine(plane1, plane2, point);
  }
}

这里通过求解两个平面的交线来得到视锥的一个顶点,计算八个顶点需要枚举所有平面的组合。

4.根据投影模式调整顶点坐标:
对于透视投影模式,需要将所有顶点的z坐标除以w坐标得到归一化的深度坐标,再通过视口变换将坐标转换到屏幕坐标系;对于平行投影模式,直接通过视口变换将顶点坐标转换到屏幕坐标系。

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