VTK系列教程六：多平面重建

上一篇我们讲了在VTK中如何生成VR图像，这一篇我们来讲一下如何利用VTK生成MPR图像，多平面重建图像就是从不同的方向去看物体，根据方向的不同，生成的图像分别是：横断面、冠状面、矢状面。

前面我们讲过VTK的绘制管线：物体->Filter->Mapper->结果，在实现MPR功能时我们也可以依据这个思路进行：

物体：
这里的物体指的是从DICOM文件读取数据后在内存中构造的对象：

this->m_reader = vtkDICOMImageReader::New();
this->m_reader->SetDirectoryName(path);
this->m_reader->Update();
从reader中我们就可以获取各种原始数据相关的信息。

Filter：
MPR就是从原始数据中获取截面，在VTK中，可以通过vtkImageReslice实现MPR图像，通过其继承体系可知他本质上是一种图像算法，在VTK中有很多种算法，采样、缩放、Mask等，这也符合Filter的目的，就是要对图像进行某种过滤，当然多平面重建也是一种过滤，从三维体数据中过滤出某个平面，其继承体系如下：

那Filter是如何获取截面的呢？在三维数据中，这里可以通过指定方向和位置来确定截面：
在VTK中相机的方向和位置可以通过变换矩阵来实现，vtkMatrix4x4* m_resliceAxes;
this->m_reslice->SetResliceAxes(this->m_resliceAxes);
设定相机方向：
this->m_resliceAxes->DeepCopy(viewup[index]);
static double viewup[3][16] = {
{ 1, 0, 0, 0,
0, 1, 0, 0,
0, 0, 1, 0,
0, 0, 0, 1 },
{ 1, 0, 0, 0,
0, 0, 1, 0,
0,-1, 0, 0,
0, 0, 0, 1 },
{ 0, 0,-1, 0,
1, 0, 0, 0,
0,-1, 0, 0,
0, 0, 0, 1 } };
设定截面位置：
this->m_resliceAxes->SetElement(0, 3, voldata->m_center[0]);
this->m_resliceAxes->SetElement(1, 3, voldata->m_center[1]);
this->m_resliceAxes->SetElement(2, 3, voldata->m_center[2]);
m_center是原始数据在三个方向的中点位置，我们一开始就截取中点位置的截面，交互过程中也是通过改变这个值实现翻层的。

Mapper：
经过Filter层后我们就可以获取截面数据了，但此时仍然只是一堆CT值而已，要将CT值转换成灰度图像，仍然需要转换，而转换就是需要转换表，这就是窗宽、窗位的原理，在VTK中我们通过下面这两个类实现窗宽窗位功能：

vtkLookupTable* m_lktable;
vtkImageMapToColors* m_mapcolor;
this->m_lktable->SetRange(0, 255); // image intensity range
this->m_lktable->SetValueRange(0.0, 1.0); // from black to white
this->m_lktable->SetSaturationRange(0.0, 0.0); // no color saturation
this->m_lktable->SetRampToLinear();
this->m_lktable->Build();
this->m_mapcolor->SetLookupTable(this->m_lktable);
this->m_mapcolor->SetInputConnection(this->m_reslice->GetOutputPort());
this->m_actor->GetMapper()->SetInputConnection(this->m_mapcolor->GetOutputPort());
this->m_render->AddActor(this->m_actor);
到这里我们就可以显示MPR图像了，在VTK中有很多已经高度封装的类，我们可以充分利用，而不重复造轮子，例如，窗宽、窗位功能我们就可以使用vtkImageMapToWindowLevelColors来实现，而不用自己定义转换表，如果我们想更简单一些，那么可以用vtkResliceImageViewer类，这要设置DICOM文件的位置就可以了。

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