Visualization Toolkit - VTK

Apresentação em tema: "Visualization Toolkit - VTK"— Transcrição da apresentação:

1 Visualization Toolkit - VTK
SEL 710 – Arquiteturas especiais para proces-samento e visualização de imagens digitais SEMINÁRIO Visualization Toolkit - VTK ALUNOS: Edilson Carlos Caritá Luciene Cavalcanti Rodrigues

2 Caracterizando Visualização de Dados
Para criar modelos de dados úteis e pode-rosos sistemas de visualização é preciso conhecer algo sobre a natureza dos dados. Outra característica é se a estrutura é regu-lar ou irregular (estruturada ou não). Dimensão topológica – várias: 0D (pontos), 1D (curvas), 2D (superfícies), 3D (volumes) e até grandes regiões dimensionais.

3 Critério de visualização
A escolha da representação é importante porque ela afeta a habilidade da interface para dados externos e completa a atuação do sistema de visualização. Existem alguns critérios: compacto eficiente mapeável cobertura mínima

4 Visualization Toolkit (VTK)
O VTK é um software de código aberto, ori- entado a objeto para desenvolvimento de sistemas gráficos. Possui dois subsistemas básicos: biblioteca da classe do compilador C ++ interpretador (classes Java, TCL e Python)

5 Visualization Toolkit (VTK)
A vantagem da arquitetura é poder construir algoritmos eficientes na linguagem do compilador C++ e reter características de desenvolvimento de código rápido de lin-guagens interpretadas.

6 Visualization Toolkit (VTK) Módulo Gráfico
Módulo gráfico do VTK (objetos mais comuns): vtkActor, vtkActor2D, vtkVolume; vtkLight; vtkCamera vtkProperty, vtkProperty2D vtkMapper, Mapper2D

7 Visualization Toolkit (VTK) Módulo Gráfico
Módulo gráfico do VTK (objetos mais comuns): vtkTransform vtkLookupTable, vtkColorTransferFunction vtkRenderer vtkRenderWindow vtkRenderWindowInteractor

8 Visualization Toolkit (VTK) Módulo Gráfico
vtkLight (luzes) – controla a manipulação da iluminação de uma cena 3D. vtkCamera (câmera) – controla como a geometria 3D é projetada na imagem 2D durante o processo de renderização. vtkMapper (mapeador) – em conjunto com a lookup table (vtkLookupTable) é usado para transformar e renderizar geometrias.

9 Visualization Toolkit (VTK) Módulo Gráfico
vtkRender (renderizadores) e vtkRenderWindows (janelas de renderização) – administram a interface gráfica entre a máquina e o sistema de janelamento do computador. vtkRenderWindowInteractor – permitir a manipulação da cena.

10 Visualization Toolkit (VTK) Modelo Gráfico
A regra do “pipeline” de visualização é transformar informação em dados gráficos. O VTK utiliza aproximação do fluxo de dados para transformar informação em dados gráficos: vtkScalars vtkVectors vtkNormals vtkDataArray vtkDataObject vtkProcessObject vtkTensors vtkFieldData

11 Visualization Toolkit (VTK) DATASET
São os objetos de dados na visualização. O dataset é uma forma abstrata. O dataset consiste de duas partes: estrutura organizacional e atributos A estrutura tem duas partes: topologia e geometria.

12 Visualization Toolkit (VTK) DATASET
Topologia é o conjunto de propriedades, cons- tante inferior e certas transformações geomé-tricas. Geometria é o instanciamento da topologia, a especificação de posicionamento no espaço 3D. Atributos Dataset são informações complementares associadas com geometria ou topologia.

13 Visualization Toolkit (VTK) DATASET
A estrutura consiste de: células e pontos. As células especificam a topologia e os pontos especificam a geometria. Atributos podem ser: escalares, vetores, normais, coordenadas de textura, “tensors” e até mesmo dados definidos pelo usuário. A definição da estrutura de um dataset é coleção de células e pontos.

14 Visualization Toolkit (VTK) Tipos de Células
Células são os blocos fundamentais para a construção de sistemas de visualização. Definidas para especificar um tipo em combinação com um lista ordenada de pontos. Células podem variar em dimensão topológica. Vértices, linhas, triângulos e tetraedros são exemplos de 0, 1, 2 e 3 dimensões. Células podem ser primárias ou compostas.

15 Visualization Toolkit (VTK) Tipos de Células
Os tipos de células do VTK são: vertex polyvertex line polyline triangule triangule strip quatrilateral pixel polygon tetrahedron hexahedron voxel

16 Visualization Toolkit (VTK) Tipos de Células

17 Visualization Toolkit (VTK) Outros tipos de Células
Existem outros tipos que podem ser adiciona- dos através de bibliotecas, mas uma alternativa é decompor os tipos de células entre combina- ções com os tipos existem. Pirâmide – decomposição de dois tetraedros; Wedge – decomposição entre três tetraedros. Quadratic quadrilateral - 4 quadriláteros com um vértice no centro.

18 Visualization Toolkit (VTK) Outros tipos de Células

19 Visualization Toolkit (VTK) Atributos de Dados
Atributo de dados é a informação associada com a estrutura do “dataset”. Inclui geometria e topologia Atributos de dados são muitas vezes associa-dos com pontos e células, mas podem ser com- ponentes de células tais como arestas ou faces. Os atributos de dados podem ser tratados como n-dimensões.

20 Visualization Toolkit (VTK) Atributos de Dados
Scalars – é a formas mais simples e comum de visualização de dados. Vectors – possui magnitude e direção. Normals – são vetores de direção. Vetores de magnitude. Texture coordinates – são usadas para mapear um ponto no espaço cartesiano entre um espaço de textura em 1, 2 ou 3 dimensões.

21 Visualization Toolkit (VTK) Atributos de Dados
Tensors – são generalizações matemáticas complexas de vetores e matrizes. user-defined – outros dados que podem ser mapeados entre os atributos de dados.

22 Visualization Toolkit (VTK) Tipos de DATASET
Dataset consiste de uma estrutura organizacional mais atributos de dados associados a esta estrutura. Os tipos de dataset são: structured points; rectilinear grid; structured grid; unstructured points; polygonal data; unstructured grid.

23 Visualization Toolkit (VTK) Representação DATASET
Cinco datasets são implementados no VTK: vtkPolyData; vtkStructuredPoints; vtkStructuredGrid; vtkRectilinearGrid; vtkUnstructuredGrid.

24 Visualization Toolkit (VTK) Representação DATASET
Dataset de pontos não estruturados não é implementado, mas pode ser representados usando vtkPolyData ou vtkUnstructuredGrid

25 Visualization Toolkit (VTK) Bibliografia
Schroeder, Will; Martin, Kenneth; Lorensen, William. The Visualization Toolkit. 2.ed. New Jersey: Prentice Hall PRT, 1997. Schroeder, William J. et al. The VTK User’s Guide. Kitware, 2000.