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1. 概述

本文演示了在Qt中使用VTK的最小示例程序，使用VTK创建显示一个锥体；

采用Cmake作为构建工具，虽然qmake也可以，但是更推荐CMake。

功能概述：

1. 初始化 OpenGL 配置：
   • 使用 QVTKOpenGLNativeWidget::defaultFormat() 获取 VTK 推荐的 OpenGL 配置，并通过 QSurfaceFormat::setDefaultFormat() 设置为 Qt 的全局默认格式，确保 VTK 和 Qt 的 OpenGL 上下文兼容。
2. 创建 Qt 应用程序：
   • 使用 QApplication 创建一个 Qt 应用程序实例，用于管理应用程序的事件循环。
3. 创建 VTK 渲染管线：
   • 几何体源：使用 vtkConeSource 创建一个圆锥体几何体。
   • 数据映射器：使用 vtkPolyDataMapper 将几何体数据映射到渲染管线。
   • Actor：使用 vtkActor 表示场景中的对象，并将数据映射器绑定到 Actor。
   • 渲染器：使用 vtkRenderer 负责渲染场景，将 Actor 添加到渲染器中，并设置背景颜色。
4. 集成到 Qt 界面：
   • 使用 QVTKOpenGLNativeWidget 创建一个 VTK 和 Qt 集成的渲染窗口小部件。
   • 将渲染器添加到小部件的渲染窗口中。
5. 显示窗口并运行事件循环：
   • 调用 widget.show() 显示渲染窗口。
   • 调用 app.exec() 启动 Qt 的事件循环，保持窗口运行。

环境	说明
系统	ubuntu22.04、windows11
cmake	3.22、3.25
Qt	5.14.2
编译器	g++11.4、msvc2017
VTK	9.4.1

2. CMake链接VTK

cmake_minimum_required(VERSION 3.16)

project(untitled LANGUAGES CXX)

set(CMAKE_AUTOUIC ON)
set(CMAKE_AUTOMOC ON)
set(CMAKE_AUTORCC ON)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)
set(VTK_DIR E:/lib/VTK/lib/cmake/vtk-9.4) # 添加VTK库路径
# 查询VTK库
find_package(VTK COMPONENTS
CommonCore
FiltersSources
RenderingCore
GUISupportQt
)

if (NOT VTK_FOUND)
  message("VTK not found")
endif()

find_package(QT NAMES Qt6 Qt5 REQUIRED COMPONENTS Widgets)
find_package(Qt${QT_VERSION_MAJOR} REQUIRED COMPONENTS Widgets)

add_executable(${PROJECT_NAME}
main.cpp
)
target_link_libraries(${PROJECT_NAME} Qt${QT_VERSION_MAJOR}::Widgets ${VTK_LIBRARIES}) # 链接库

include(GNUInstallDirs)
install(TARGETS ${PROJECT_NAME}
  LIBRARY DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_LIBDIR}
  RUNTIME DESTINATION ${CMAKE_INSTALL_BINDIR}
)

# 设置VTK模块自动初始化
vtk_module_autoinit(
TARGETS ${PROJECT_NAME}
MODULES ${VTK_LIBRARIES}
)

关键添加如下所示三处：

3. main.cpp文件

#include <QApplication> // 包含 Qt 应用程序类

#include <vtkActor.h> // VTK Actor 类，用于表示场景中的对象
#include <vtkConeSource.h> // VTK 圆锥体源，用于生成圆锥几何体
#include <vtkPolyDataMapper.h> // VTK 数据映射器，将几何数据映射到图形管线
#include <vtkRenderWindow.h> // VTK 渲染窗口，用于显示渲染内容
#include <vtkRenderer.h> // VTK 渲染器，负责场景的渲染
#include <QSurfaceFormat> // Qt 表面格式类，用于设置 OpenGL 格式
#include <QVTKOpenGLNativeWidget.h> // VTK 和 Qt 的集成小部件，用于显示 VTK 渲染内容

int main(int argc, char* argv[])
{
  // 统一 Qt 和 VTK 的 OpenGL 上下文配置，解决因 OpenGL 参数不匹配导致的渲染问题。
  // 通过 QVTKOpenGLNativeWidget::defaultFormat() 获取 VTK 推荐的 OpenGL 配置
  // 用 QSurfaceFormat::setDefaultFormat() 将其设为 Qt 全局默认格式
  QSurfaceFormat::setDefaultFormat(QVTKOpenGLNativeWidget::defaultFormat());
  // 创建 Qt 应用程序对象
  QApplication app(argc, argv);

  // 创建一个 VTK-Qt 集成的渲染窗口小部件
  QVTKOpenGLNativeWidget widget;
  // 创建一个圆锥体几何体源
  vtkNew<vtkConeSource> cone;
  // 创建一个数据映射器，将几何体数据映射到渲染管线
  vtkNew<vtkPolyDataMapper> mapper;
  // 创建一个 Actor，用于表示场景中的对象
  vtkNew<vtkActor> actor;
  // 创建一个渲染器，负责渲染场景
  vtkNew<vtkRenderer> renderer;
  // 将圆锥体几何体的输出连接到数据映射器
  mapper->SetInputConnection(cone->GetOutputPort());
  // 将数据映射器设置到 Actor
  actor->SetMapper(mapper);
  // 将 Actor 添加到渲染器
  renderer->AddActor(actor);
  // 设置渲染器的背景颜色（RGB 值）
  renderer->SetBackground(0.2, 0.3, 0.4);
  // 将渲染器添加到渲染窗口小部件
  widget.renderWindow()->AddRenderer(renderer);

  // 显示渲染窗口小部件
  widget.show();

  // 运行 Qt 应用程序事件循环
  return app.exec();
}

4. 演示效果

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