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VTK与Qt整合的示例
VTK附带的程序示例中大多是基于控制台的,作为可视化开发工具包,VTK也可以与很多流行的GUI开发工具整合,比如MFC、Qt(题外话:Qt已经被Digia从诺基亚手中收购了,Qt现在的链接是:http://qt-project.org/,也有已经编译好的版本:http://code.google.com/p/qt-msvc-installer/downloads/list直接下载安装。可能因为大学课程里会教授MFC的内容,一些非计算机专业的会偏向于采用MFC,个人觉得,对于非计算机专业而言,如果一定要选择一种GUI工具做开发的话,建议用Qt,容易上手,学习周期短)、FLTK(http://www.fltk.org/,FLTK也是跨平台的,是一种比较轻便的GUI工具,VTK官方发布版本没有提供对FLTK的接口,但可以借助类vtkFlRenderWindowInteractor,来实现VTK与FLTK的整合)等等,VTK的源码目录里(VTK-5.10\Examples\GUI)包含有VTK与Qt、MFC、Tcl等工具的整合。考虑到VTK对Qt的特殊照顾(VTK提供了很多针对Qt的类可以非常方便地与Qt整合),以及Qt自身的一些性质(如易用性、跨平台等),我们参考了VTK自带的一些例子,给出了VTK与Qt整合的详细步骤。
1. CMakeLists.txt文件
我们已经知道了VTK工程的管理是用CMake的,而Qt自身有qmake工具,如果对于一些小工程而言,单纯的Qt程序用qmake来构建工程,确实很方便,但如果随着工程复杂度的增加以及工程依赖其他的函数库时,使用CMake来管理工程或许是一个明智的选择。而且随着你对CMake语法的了解,你会发现用CMake来管理工程是一件非常棒的事情。
我们先看看对于单纯的Qt工程,怎么来写CMakeLists.txt脚本文件。
1.1 用CMake来管理Qt工程
官方对于这个话题给出的解释在这里。我们引用一下这篇博文的图,然后给出每句CMakeLists.txt脚本的注释,结合这个图以及脚本的注释,相信你应该能明白了。
#---------------------------------------------- # 下面这两行,没什么好解释的 cmake_minimum_required( VERSION 2.8 ) project( YourProjectName ) #---------------------------------------------- # 下面这两行,也没什么好解释的 find_package( Qt4 REQUIRED ) include( ${QT_USE_FILE} ) #---------------------------------------------- # 程序所有源文件。<TODO:在此处添加源文件> # 定义变量Project_SRCS,其值为所列的文件列表 SET( Project_SRCS main.cpp ) #---------------------------------------------- # 程序所有UI文件。<TODO:在此处添加UI文件> # 定义变量Project_UIS,其值为所列的文件列表 SET( Project_UIS YourQtWindows.ui ) #---------------------------------------------- # 所有包含Q_OBJECT的头文件。<TODO:在此处添加头文件> # 定义变量Project_MOC_HDRS,其值为所列的文件列表 SET( Project_MOC_HDRS YourQtProjectFiles.h ) #----------------------------------------------- # 通过Qt的uic.exe生成UI文件对应的ui_XXXX.h文件 # 将生成的ui_XXXX.h文件放在变量Project_UIS_H里, # QT4_WRAP_UI就是干这个事情。 QT4_WRAP_UI( Project_UIS_H ${Project_UIS} ) #----------------------------------------------- # 通过Qt的moc.exe生成包含Q_OBJECT的头文件对应的 # moc_XXXX.cxx文件,将生成的moc_XXXX.cxx文件放在 # 变量Project_MOC_SRCS里。QT4_WRAP_CPP就是干这个事情。 QT4_WRAP_CPP( Project_MOC_SRCS ${Project_MOC_HDRS} ) #----------------------------------------------- # Qt的MOC和UIC程序生成的moc_XXXX.cxx和ui_XXXX.h # 等文件是存放在CMake的“Where to build the binaries" # 里指定的目录里,所以必须都这些路径包含进来。 INCLUDE_DIRECTORIES( ${Project_SOURCE_DIR} ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR} ) #----------------------------------------------- # Qt程序如果有资源文件(*.qrc),要包含资源文件, # 然后用Qt的rcc.exe生成相应的qrc_XXXX.cpp文件。 # QT4_ADD_RESOURCES就是干这个事情。 SET( Project_RCCS YourProject.qrc) QT4_ADD_RESOURCES( Project_RCC_SRCS ${Project_RCCS}) #----------------------------------------------- # 根据程序的cpp文件、头文件以及中间生成的ui_XXXX.h、 # moc_XXXX.cxx、qrc_XXXX.cxx等生成可执行文件,并链接 # Qt的动态库(Qt的动态库都定义在QT_LIBRARIES变量里了) ADD_EXECUTABLE( YourProjectName ${Project_SRCS} ${Project_UIS_H} ${Project_MOC_SRCS} ${Project_RCC_SRCS} ) TARGET_LINK_LIBRARIES ( YourProjectName ${QT_LIBRARIES} ) |
1.2 用CMake来管理Qt与VTK工程
我们在上面的基础上添加VTK相关的CMake脚本文件,如下:
#---------------------------------------------------------------------------------- cmake_minimum_required( VERSION 2.8 ) project( CombineQtAndVTK ) #---------------------------------------------------------------------------------- find_package( VTK REQUIRED ) find_package( Qt4 REQUIRED ) include( ${VTK_USE_FILE} ) include( ${QT_USE_FILE} ) #---------------------------------------------------------------------------------- SET( PROJECT_SRCS main.cpp ProjectMainWindow.cpp ) SET( PROJECT_UIS ProjectMainWindow.ui ) SET( PROJECT_MOC_HDRS ProjectMainWindow.h ) #---------------------------------------------------------------------------------- QT4_WRAP_UI( PROJECT_UIS_H ${PROJECT_UIS} ) QT4_WRAP_CPP( PROJECT_MOC_SRCS ${PROJECT_MOC_HDRS} ) #---------------------------------------------------------------------------------- INCLUDE_DIRECTORIES( ${PROJECT_SOURCE_DIR} ${CMAKE_CURRENT_BINARY_DIR} ${VTK_DIR} ) ADD_EXECUTABLE( CombineQtAndVTK ${PROJECT_SRCS} ${PROJECT_UIS_H} ${PROJECT_MOC_SRCS} ) TARGET_LINK_LIBRARIES ( CombineQtAndVTK ${VTK_LIBRARIES} QVTK ) |
以上的脚本除了红色字体标注的跟1.1注释的不太像之外,其他的都一样,不再解释。
1.3 CMake脚本里增加工程环境变量的加载
很多非计算机专业的用户在使用VTK进行编程时,经常会碰到类似下图所示的一些错误。
碰到这样的错误以后,可能很多用户就不知道怎么处理了,其实上面的提示信息已经写得非常清楚了,就是缺少“vtkCommon.dll”文件。但是又有人会说:我的电脑里明明有这个文件存在啊,为什么会找不到呢?
一般的解决方法可能是:
方法一:将缺少的dll文件全部拷贝的工程的Debug或者Release目录下(拷贝的时候要注意你编译的VTK是Debug版本的还是Release版本的,如果拷错的话,又会出现其他不可预知的错误了)。但是这个方法是你每建一个工程,运行工程之前得把缺少的动态库文件又要拷贝过去,如果你不嫌麻烦的话,可以采用。
方法二:将缺少的dll文件全部拷贝到Windows系统的目录下,即C:\Windows\system32或者C:\Windows\system目录下,这个方法是你拷贝一次,以后再基于你拷贝的VTK动态库的工程运行的时候问题都解决了。但它同样有一个问题,假如你电脑里的VTK升级成别的版本,重新编译了一份动态库,或者是同时在你电脑里编译了好几个版本的VTK,这个时候就有点凌乱了。
为什么这两种方法都可以解决问题?原来动态编译的程序在启动的时候,会搜索程序所在的目录以及系统环境变量PATH所列的目录,如果这些目录有该程序需要的动态库时,就加载它们,如果没有,就提示无法加载相应动态库的错误。
可以在工程的CMakeLists.txt文件里添加一些脚本,把系统的PATH环境变量作一些更改,在工程启动之前加载这些环境变量。也就是(在工程的CMakeLists.txt最后添加):
#----------------------------------------------------------------------------------- # Construct a list of paths containing runtime directories for project applications on Windows set(PROJECT_RUNTIME_PATH "${VTK_LIBRARY_DIRS}/@VS_BUILD_TYPE@; ${CMAKE_RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY}/@VS_BUILD_TYPE@" ) if(QT4_FOUND) set(PROJECT_RUNTIME_PATH "${PROJECT_RUNTIME_PATH};${QT_LIBRARY_DIR}/../bin") endif() include(CreateWindowsBatchScript.cmake) # If we are under Windows, create two batch files which correctly # set up the environment for the application and for Visual Studio if(WIN32) set(VS_SOLUTION_FILE "${PROJECT_BINARY_DIR}/${PROJECT_NAME}.sln") foreach(VS_BUILD_TYPE debug release) CreateWindowsBatchScript("${CMAKE_SOURCE_DIR}/StartVS.bat.in" |
以上的脚本也不是特别复杂,但提到了两个文件:CreateWindowsBatchScript.cmake以及StartVS.bat.in。这两个文件的内容分别是:
CreateWindowsBatchScript.cmake:
function(CreateWindowsBatchScript in out build_type) if(VTK_DIR) set(VTK_BIN_DIR "${VTK_DIR}/bin/${build_type}") else() set(VTK_BIN_DIR) endif() set(VS_BUILD_TYPE ${build_type}) configure_file(${in} ${out} @ONLY) # substitute again configure_file(${out} ${out} @ONLY) endfunction() |
@set CL=/D_CRT_SECURE_NO_DEPRECATE /D_CRT_NONSTDC_NO_DEPRECATE @set LINK=/LARGEADDRESSAWARE PATH=@PROJECT_RUNTIME_PATH@;%PATH% "@VS_SOLUTION_FILE@" |
注意:使用时将CreateWindowsBatchScript.cmake和StartVS.bat.in两个文件与工程的CMakeLists.txt放在同一级目录里。即类似下图的目录结构:
2. 用QVTKWidget整合Qt&VTK
2.1 在Qt Designer里集成
要实现QVTKWidget在Qt Designer里像Qt的其他标准控件一样拖来拖去,需要把编译生成的QVTKWidgetPlugin.dll/QVTKWidgetPlugin.lib(Release版本)复制到Qt的安装目录里的plugins\designer目录下。完了以后,你会在Qt Designer里面看到如下的控件:
2.2 读入一幅图像,并在Qt界面上显示
接下来,我们来完成一个小功能,就是读入一幅JPG图像,然后在Qt界面上,用VTK来显示。功能非常简单,程序也非常简单。上代码:
ProjectMainWindow.h:
#ifndef Project_MainWindow_H #define Project_MainWindow_H #include <QMainWindow> #include "ui_ProjectMainWindow.h" #include <vtkSmartPointer.h> class vtkImageViewer2; class vtkRenderer; class ProjectMainWindow : public QMainWindow, public Ui::ProjectMainWindow { Q_OBJECT public: ProjectMainWindow(); ~ProjectMainWindow(); private slots: //响应打开图像文件的槽函数 void onOpenSlot(); private: vtkSmartPointer< vtkImageViewer2 > m_pImageViewer; vtkSmartPointer< vtkRenderer > m_pRenderder; }; #endif |
ProjectMainWindow.cpp:
#include "ProjectMainWindow.h" #include <QFileDialog> #include <QDir> #include <vtkRenderWindow.h> #include <vtkRenderer.h> #include <vtkImageViewer2.h> #include <QVTKWidget.h> #include <vtkJPEGReader.h> #include <vtkImageActor.h> ProjectMainWindow::ProjectMainWindow() { setupUi(this); m_pImageViewer = vtkSmartPointer< vtkImageViewer2 >::New(); m_pRenderder = vtkSmartPointer< vtkRenderer >::New(); // 设置m_QVTKWidget的渲染器 m_QVTKWidget->GetRenderWindow()->AddRenderer(m_pRenderder); //连接打开的信号与相应的槽 connect( m_OpenAction, SIGNAL( triggered() ), this, SLOT( onOpenSlot() ) ); } ProjectMainWindow::~ProjectMainWindow() { } void ProjectMainWindow::onOpenSlot() { QString filter; filter = "JPEG p_w_picpath file (*.jpg *.jpeg)"; QDir dir; QString fileName = QFileDialog::getOpenFileName( this, QString(tr("打开图像")), dir.absolutePath() , filter ); if ( fileName.isEmpty() == true ) return; // 支持带中文路径的读取 QByteArray ba = fileName.toLocal8Bit(); const char *fileName_str = ba.data(); // 用vtkJPEGReader读取JPG图像 vtkSmartPointer<vtkJPEGReader> reader = vtkSmartPointer<vtkJPEGReader>::New(); reader->SetFileName(fileName_str); // 将reader的输出作为m_pImageViewer的输入,并设置m_pImageViewer与渲染器m_pRenderer的关联 m_pImageViewer->SetInput(reader->GetOutput()); m_pImageViewer->UpdateDisplayExtent(); m_pImageViewer->SetRenderWindow(m_QVTKWidget->GetRenderWindow()); m_pImageViewer->SetRenderer(m_pRenderder); m_pImageViewer->SetupInteractor(m_QVTKWidget->GetRenderWindow()->GetInteractor()); m_pImageViewer->SetSliceOrientationToXY(); //默认就是这个方向的 m_pImageViewer->GetImageActor()->InterpolateOff(); m_pRenderder->ResetCamera(); m_pRenderder->DrawOn(); m_QVTKWidget->GetRenderWindow()->Render(); } |
程序运行结果:
2.3 用vtkEventQtSlotConnect实现VTK事件与Qt槽的连接
类vtkEventQtSlotConnect可以实现VTK的事件与Qt的槽函数的连接,VTK的事件主要在vtkCommand.h文件里定义,包括鼠标单击、鼠标双击、鼠标移动等等,如:
vtkCommand::ProgressEvent
vtkCommand::ErrorEvent
vtkCommand::WarningEvent
vtkCommand::PickEvent
vtkCommand::StartPickEvent
vtkCommand::EndPickEvent
vtkCommand::CharEvent
vtkCommand::KeyPressEvent
vtkCommand::KeyReleaseEvent
vtkCommand::LeftButtonPressEvent
vtkCommand::LeftButtonReleaseEvent
vtkCommand::MouseMoveEvent
……
具体的代码实现:
private slots: //响应鼠标移动的消息,实时输出鼠标的当前位置 void updateCoords(vtkObject* obj); private: vtkEventQtSlotConnect* m_Connections; |
源文件:
//构造函数里: m_Connections = vtkEventQtSlotConnect::New(); m_Connections->Connect(m_QVTKWidget->GetRenderWindow()->GetInteractor(), vtkCommand::MouseMoveEvent, this, SLOT(updateCoords(vtkObject*))); //槽函数的实现 void ProjectMainWindow::updateCoords(vtkObject* obj) { // 获取交互器 vtkRenderWindowInteractor* iren = vtkRenderWindowInteractor::SafeDownCast(obj); // 获取鼠标的当前位置 int event_pos[2]; iren->GetEventPosition(event_pos); QString str; str.sprintf("x=%d : y=%d", event_pos[0], event_pos[1]); m_StatusBar->showMessage(str); } |
程序运行结果:
示例代码及该博文文档下载地址:http://download.csdn.net/detail/www_doling_net/5137375
本文来源: http://blog.csdn.net/www_doling_net/article/details/8668870
转载于:https://blog.51cto.com/2845385/1157522
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