Paraview图像处理-ParaviewWeb获取渲染图像过程

medimage

　　借助于VTK，Paraview提供了强大的图像处理功能。在VTK中，使用vtkImageData来表示图像的数据结构，它保存了图像的像素、维度、像素间隔等信息，不仅可以表示像素，还可以表示体素。另外，它还可以表示几何体以及拓扑关系（vtkImageData represents a geometric structure that is a topological and geometrical regular array of points）。
　　vtkImageData继承自vtkDataSet类，该类型的数据是按规则排列在矩形方格中的点和单元的集合，如果数据集的点和单元排列在平面上，称此数据集为像素映射、位图或者图像，如果排列在三维上，则称为体。vtkImageData由一维的线、二维的像素或三维的体素组成，其几何结构以及拓扑结构都是规则的。

　　vtkImageData中的像素数据采用连续的数组保存，可参看vtkDataArray，对于RGB颜色数据，每个数组是由多个分量组成的，因此采用元组（tuple），来表示数据数组的子数组。因此可以使用SetNumberOfComponents(num)来设置元组的组分个数，SetNumberOfTuples(num)设置元组的个数，SetComponent(i,j,k)即设置第i元组中第j个组分的值为k。

　　

　　在vtk中RGB值采用如下图的方式来保存
　　

　　vtk中图像像素值的访问方法有两种。
　　第一种：直接访问vtkImageData的数据数组。vtkImageData提供了GetScalarPointer()函数获取数据数组指针；
　　第二种：通过vtkImageData类实现迭代器。
　　

　　在ParaviewWeb中，客户端通过远程过程调用stillRender方法，在python中调用Paraview在C++中根据VTK编写的函数StillRenderToString，来获取渲染结果，此时渲染结果经过JPEG压缩以及base64编码之后，返回到python文件的stillRender方法中，通过远程调用返回给客户端，在客户端javascript解码之后，将图像显示在客户端的视口区域。
　　接下来介绍VTK中StillRenderToString怎么获取base64编码结果。
　　StillRenderToString在ParaviewWeb的vtkPVWebApplication.h文件中，而该文件是根据vtkWebApplication.h来编写的。vtkWebApplication定义了ParaviewWeb的应用程序接口，获得图片，base64编码；获得WebGL数据，场景数据都封装在这里。StillRender，InteractiveRender，StillRenderToString三个方法用于渲染场景并且获取渲染图片。StillRender中判断是否需要重新渲染图片还是从缓冲区中读取图片，并创建vtkImageData对象image来获取图片，此时会调用GetRenderWindow()方法，获取渲染视口，然后调用vtkWindowToImageFilter，获取绘制图像信息，此时将图像信息保存在capture中，返回到image中。vtkWindowToImageFilter夺取绘制窗口缓冲器，并转换到vtkImageData。

　　获取图像信息之后，此时只是像素信息，需要对其编码，所以调用Encoder。在vtkDataEncoder.cxx中，调用vtkJPEGWriter对图像像素进行压缩，并写入writer中，writer是一个vtkJPEGWriter模板类的对象，然后便可以通过writer->GetResult()来获取JPEG编码之后的数据，交给data，data是vtkUnsignedCharArray类型。然后通过vtkBase64Utilities对data进行base64编码。（this->Internals->Encoder->PushAndTakeReference(view->GetGlobalID(),image, quality);位于vtkPVWebApplication.cxx）。此后，将数据逐层返回，通过StillRenderToString返回给python中的reply。
　　

　　另外，python与C++之间相互传递，使用vtkPVWebApplicationPython.cxx，封装vtkPVWebApplication，编译之后可以在python中调用vtkPVWebApplication的方法。

来源：CSDN {occurl}

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