VTK包围盒，AABB包围盒

1. 概述

包围盒是指能够包含三维图形的长方体，常常用于模型的碰撞检测。包围盒可以分成：轴对齐包围盒(AABB),有向包围盒(OBB)和凸包(Convex Hull)

今天就来实践一下AABB包围盒

2.绘制一个锥体

#include "vtkAutoInit.h" 
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL2); // VTK was built with vtkRenderingOpenGL2
VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);
#include <iostream>
#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkSphereSource.h>
#include <vtkActor.h>
#include <vtkConeSource.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkPolyDataMapper.h>
#include <vtkProperty.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkLight.h>
#include <vtkCamera.h>
#include <vtkOBBTree.h>
#include <vtkActor2D.h>
#include <vtkMath.h>
#include <vtkTransform.h>
#include <vtkTransformFilter.h>
#include <vtkMatrix4x4.h>
#include <vtkInteractorObserver.h>
#include <vtkPolyDataNormals.h>
#include <vtkOutlineFilter.h>
#include <vtkPoints.h>
#include "vtkConeSource.h"
#include "vtkPolyDataMapper.h"
#include "vtkRenderWindow.h"
#include "vtkRenderWindowInteractor.h"
#include "vtkCamera.h"
#include "vtkActor.h"
#include "vtkRenderer.h"
#include "vtkCommand.h"
#include "vtkBoxWidget.h"
#include "vtkTransform.h"
#include "vtkInteractorStyleTrackballCamera.h"
#include "vtkBoundingBox.h"
#include "vtkProperty.h"
#include "vtkStructuredData.h"
#include "vtkCellArray.h"
#include<vector>

#include "vtkStructuredData.h"
#include "vtkCellArray.h"



int main()
{
    setbuf(stdout, nullptr);
    vtkSmartPointer<vtkConeSource> cone =
        vtkSmartPointer<vtkConeSource>::New();
    cone->SetDirection(1, 1, 0);
    cone->Update();

    vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> mapper =
        vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
    //mapper->SetInputData( polydata );
    mapper->SetInputData(cone->GetOutput());

    vtkSmartPointer<vtkActor> actor =
        vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
    actor->SetMapper(mapper);


    vtkSmartPointer<vtkRenderer> renderer =
        vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
    renderer->AddActor(actor);
    renderer->SetBackground(0, 0, 0);

    vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renderWindow =
        vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
    renderWindow->AddRenderer(renderer);

   


    vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> renderWindowInteractor =
        vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
    renderWindowInteractor->GetInteractorStyle()->SetCurrentRenderer(renderer);
    renderWindowInteractor->SetRenderWindow(renderWindow);

    renderer->ResetCamera();
    renderWindow->Render();
    renderWindowInteractor->Start();
    return 0;
}

3.绘制包围盒，主要是利用了vtkOutlineFilter

#include "vtkAutoInit.h" 
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL2); // VTK was built with vtkRenderingOpenGL2
VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);
#include <iostream>
#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkSphereSource.h>
#include <vtkActor.h>
#include <vtkConeSource.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkPolyDataMapper.h>
#include <vtkProperty.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkLight.h>
#include <vtkCamera.h>
#include <vtkOBBTree.h>
#include <vtkActor2D.h>
#include <vtkMath.h>
#include <vtkTransform.h>
#include <vtkTransformFilter.h>
#include <vtkMatrix4x4.h>
#include <vtkInteractorObserver.h>
#include <vtkPolyDataNormals.h>
#include <vtkOutlineFilter.h>
#include <vtkPoints.h>
#include "vtkConeSource.h"
#include "vtkPolyDataMapper.h"
#include "vtkRenderWindow.h"
#include "vtkRenderWindowInteractor.h"
#include "vtkCamera.h"
#include "vtkActor.h"
#include "vtkRenderer.h"
#include "vtkCommand.h"
#include "vtkBoxWidget.h"
#include "vtkTransform.h"
#include "vtkInteractorStyleTrackballCamera.h"
#include "vtkBoundingBox.h"
#include "vtkProperty.h"
#include "vtkStructuredData.h"
#include "vtkCellArray.h"
#include<vector>

#include "vtkStructuredData.h"
#include "vtkCellArray.h"



int main()
{
    setbuf(stdout, nullptr);
    vtkSmartPointer<vtkConeSource> cone =
        vtkSmartPointer<vtkConeSource>::New();
    cone->SetDirection(1, 1, 0);
    cone->Update();

    vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> mapper =
        vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
    //mapper->SetInputData( polydata );
    mapper->SetInputData(cone->GetOutput());

    vtkSmartPointer<vtkActor> actor =
        vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
    actor->SetMapper(mapper);

    // --------------------- start to draw bounding box ------------------------
    vtkSmartPointer<vtkOutlineFilter> outlineFilter =
        vtkSmartPointer<vtkOutlineFilter>::New();
	outlineFilter->SetInputData(cone->GetOutput());
    vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> outLinemapper =
        vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
    outLinemapper->SetInputConnection(outlineFilter->GetOutputPort());

    vtkSmartPointer<vtkActor> outlineActor = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
    outlineActor->SetMapper(outLinemapper);
    outlineActor->GetProperty()->SetColor(1, 1, 1);
    // --------------------- Drawing bounding box end------------------------


	




    vtkSmartPointer<vtkRenderer> renderer =
        vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
    renderer->AddActor(actor);
    renderer->AddActor(outlineActor);
    renderer->SetBackground(0, 0, 0);

    vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renderWindow =
        vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
    renderWindow->AddRenderer(renderer);

   


    vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> renderWindowInteractor =
        vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
    renderWindowInteractor->GetInteractorStyle()->SetCurrentRenderer(renderer);
    renderWindowInteractor->SetRenderWindow(renderWindow);

    renderer->ResetCamera();
    renderWindow->Render();
    renderWindowInteractor->Start();
    return 0;
}

效果图：

3.修改包围盒的颜色

1.vtkBoundingBox 使用这个类，获取包围盒8个点的坐标

2.vtkPoints，vtkCellArray。设置8个点的坐标信息，拓扑信息，生成对应的vtkPolyData。

3.修改颜色成红色

#include "vtkAutoInit.h" 
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL2); // VTK was built with vtkRenderingOpenGL2
VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);
#include <iostream>
#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkSphereSource.h>
#include <vtkActor.h>
#include <vtkConeSource.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkPolyDataMapper.h>
#include <vtkProperty.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkLight.h>
#include <vtkCamera.h>
#include <vtkOBBTree.h>
#include <vtkActor2D.h>
#include <vtkMath.h>
#include <vtkTransform.h>
#include <vtkTransformFilter.h>
#include <vtkMatrix4x4.h>
#include <vtkInteractorObserver.h>
#include <vtkPolyDataNormals.h>
#include <vtkOutlineFilter.h>
#include <vtkPoints.h>
#include "vtkConeSource.h"
#include "vtkPolyDataMapper.h"
#include "vtkRenderWindow.h"
#include "vtkRenderWindowInteractor.h"
#include "vtkCamera.h"
#include "vtkActor.h"
#include "vtkRenderer.h"
#include "vtkCommand.h"
#include "vtkBoxWidget.h"
#include "vtkTransform.h"
#include "vtkInteractorStyleTrackballCamera.h"
#include "vtkBoundingBox.h"
#include "vtkProperty.h"
#include "vtkStructuredData.h"
#include "vtkCellArray.h"
#include<vector>

#include "vtkStructuredData.h"
#include "vtkCellArray.h"

typedef struct PointStruct_ {

	PointStruct_(double x, double y, double z)
	{
		point[0] = x;
		point[1] = y;
		point[2] = z;
	}
	double point[3];
	//double pointY;
	//double pointZ;
}PointStruct;



int main()
{
    setbuf(stdout, nullptr);
    vtkSmartPointer<vtkConeSource> cone =
        vtkSmartPointer<vtkConeSource>::New();
    cone->SetDirection(1, 1, 0);
    cone->Update();

    vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> mapper =
        vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
    //mapper->SetInputData( polydata );
    mapper->SetInputData(cone->GetOutput());

    vtkSmartPointer<vtkActor> actor =
        vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
    actor->SetMapper(mapper);

    // --------------------- start to draw bounding box ------------------------
    vtkSmartPointer<vtkOutlineFilter> outlineFilter =
        vtkSmartPointer<vtkOutlineFilter>::New();
	outlineFilter->SetInputData(cone->GetOutput());
    vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> outLinemapper =
        vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
    outLinemapper->SetInputConnection(outlineFilter->GetOutputPort());

    vtkSmartPointer<vtkActor> outlineActor = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
    outlineActor->SetMapper(outLinemapper);
    outlineActor->GetProperty()->SetColor(1, 1, 1);
    // --------------------- Drawing bounding box end------------------------


	vtkBoundingBox boundingBox;
	for (int i = 0; i < cone->GetOutput()->GetNumberOfPoints(); ++i)
	{
		boundingBox.AddPoint(cone->GetOutput()->GetPoint(i));
	}
	double bounds[6] = { 0 };
	boundingBox.GetBounds(bounds);

	std::vector<PointStruct> pts;
	for (int i = 0; i < 2; ++i)
	{
		for (int j = 2; j < 4; ++j)
		{
			for (int k = 4; k < 6; ++k)
			{
				pts.push_back(PointStruct(bounds[i], bounds[j], bounds[k]));
			}
		}
	}
	for (auto it : pts)
	{
		// cout << it;
		cout << std::to_string(it.point[0]) << "," << std::to_string(it.point[1]) << "," << std::to_string(it.point[2]) << endl;
	}

	vtkSmartPointer<vtkPolyData> boundsPolydata =
		vtkSmartPointer<vtkPolyData>::New();
	vtkSmartPointer<vtkPoints> boundsPoints =
		vtkSmartPointer<vtkPoints>::New();
	for (int i = 0; i < 8; ++i)
	{
		boundsPoints->InsertNextPoint(pts[i].point);
	}
	boundsPolydata->SetPoints(boundsPoints);
	vtkSmartPointer<vtkCellArray> cells =
		vtkSmartPointer<vtkCellArray>::New();
	vtkIdType cell[2] = { 0, 1 };
	cells->InsertNextCell(2, cell);
	cell[0] = 0; cell[1] = 2;
	cells->InsertNextCell(2, cell);
	cell[0] = 3; cell[1] = 2;
	cells->InsertNextCell(2, cell);
	cell[0] = 3; cell[1] = 1;
	cells->InsertNextCell(2, cell);
	cell[0] = 4; cell[1] = 5;
	cells->InsertNextCell(2, cell);
	cell[0] = 4; cell[1] = 6;
	cells->InsertNextCell(2, cell);
	cell[0] = 7; cell[1] = 5;
	cells->InsertNextCell(2, cell);
	cell[0] = 7; cell[1] = 6;
	cells->InsertNextCell(2, cell);
	cell[0] = 1; cell[1] = 5;
	cells->InsertNextCell(2, cell);
	cell[0] = 0; cell[1] = 4;
	cells->InsertNextCell(2, cell);
	cell[0] = 2; cell[1] = 6;
	cells->InsertNextCell(2, cell);
	cell[0] = 3; cell[1] = 7;
	cells->InsertNextCell(2, cell);
	boundsPolydata->SetLines(cells);

    vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> boundsMapper =
        vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
    boundsMapper->SetInputData(boundsPolydata);

    vtkSmartPointer<vtkActor> boundsActor =
        vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
    boundsActor->SetMapper(boundsMapper);
    boundsActor->GetProperty()->SetColor(1, 0, 0);




    vtkSmartPointer<vtkRenderer> renderer =
        vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
    renderer->AddActor(actor);
    renderer->AddActor(outlineActor);
	renderer->AddActor(boundsActor);
    renderer->SetBackground(0, 0, 0);

    vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renderWindow =
        vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
    renderWindow->AddRenderer(renderer);

   


    vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> renderWindowInteractor =
        vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
    renderWindowInteractor->GetInteractorStyle()->SetCurrentRenderer(renderer);
    renderWindowInteractor->SetRenderWindow(renderWindow);

    renderer->ResetCamera();
    renderWindow->Render();
    renderWindowInteractor->Start();
    return 0;
}

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