1.固定点光线投影算法

vtkFixedPointVolumeRayCastMapper是一个较好的vtkVolumeRayCastMapper的替代者。该类能够实现基于Alpha合成的体绘制方法和最大密度投影体绘制方法，能够支持任意类型带的医院或者独立多元数据。
例如，当输入为二元独立数据时，第一源数据用于颜色映射，而第二元作为不透明度映射。
该类使用了空间跳跃技术来加速体绘制渲染过程，而在内部计算时，统一使用了float数据类型。

vtkFixedPointVolumeRayCastFMapper与vtkVolumeRayCastMapper对比

两个类的使用方法基本一致，都支持设置光线采样步长、图像采样距离、自动调整图像采样距离等操作。
当然两者也存在以下区别：
1.vtkFixedPointVolumeRayCastFMapper只支持基于Alpha合成的体绘制方法和最大密度体绘制方法，可以通过基类vtkVolumeMapper的接口函数来设置。

void SetBlendModeToComposite(); void SetBlendModeToMaximumIntensity(); void SetBlendModeToMinimumIntensity(); void SetBlendModeToAddictive();

2.该类仅支持先插值在分类操作；

3.该类支持更多种数据类型。

2.基于GPU加速的光线投射体绘制算法

vtkGPUVolumeRayCastMapper类实现了基于GPU加速的光线投影体绘制算法。该类的使用方法与上面两各类基本一致。同样可以实现光线采样步长、图像采样距离、自动调整图像采样距离等。

代码实现如下：

#include <vtkAutoInit.h>
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL);
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingVolumeOpenGL); 
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingFreeType);
VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);
 
#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkStructuredPoints.h>
#include <vtkStructuredPointsReader.h>
#include <vtkGPUVolumeRayCastMapper.h>
#include <vtkColorTransferFunction.h>
#include <vtkPiecewiseFunction.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkVolumeProperty.h>
#include <vtkVolumeRayCastIsosurfaceFunction.h>
 
int main(int argc, char *argv[])
{
  vtkSmartPointer<vtkStructuredPointsReader> reader =
    vtkSmartPointer<vtkStructuredPointsReader>::New();
  reader->SetFileName("mummy.128.vtk");
  reader->Update();
 
 
  vtkSmartPointer<vtkGPUVolumeRayCastMapper> volumeMapper =
    vtkSmartPointer<vtkGPUVolumeRayCastMapper>::New();
  volumeMapper->SetInputData(reader->GetOutput());;
  volumeMapper->SetSampleDistance(volumeMapper->GetSampleDistance()/2); //设置光线采样距离
  //volumeMapper->SetAutoAdjustSampleDistances(0);//设置图像采样步长
  //volumeMapper->SetImageSampleDistance(4);
  /*************************************************************************/
  vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty> volumeProperty =
    vtkSmartPointer<vtkVolumeProperty>::New();
  volumeProperty->SetInterpolationTypeToLinear();
  volumeProperty->ShadeOn();  //打开或者关闭阴影测试
  volumeProperty->SetAmbient(0.4);
  volumeProperty->SetDiffuse(0.6);  //漫反射
  volumeProperty->SetSpecular(0.2); //镜面反射
  //设置不透明度
  vtkSmartPointer<vtkPiecewiseFunction> compositeOpacity =
    vtkSmartPointer<vtkPiecewiseFunction>::New();
  compositeOpacity->AddPoint(70, 0.00);
  compositeOpacity->AddPoint(90, 0.40);
  compositeOpacity->AddPoint(180, 0.60);
  volumeProperty->SetScalarOpacity(compositeOpacity); //设置不透明度传输函数
  //设置梯度不透明属性
  vtkSmartPointer<vtkPiecewiseFunction> volumeGradientOpacity =
    vtkSmartPointer<vtkPiecewiseFunction>::New();
  volumeGradientOpacity->AddPoint(10, 0.0);
  volumeGradientOpacity->AddPoint(90, 0.5);
  volumeGradientOpacity->AddPoint(100, 1.0);
  volumeProperty->SetGradientOpacity(volumeGradientOpacity);//设置梯度不透明度效果对比
  //设置颜色属性
  vtkSmartPointer<vtkColorTransferFunction> color =
    vtkSmartPointer<vtkColorTransferFunction>::New();
  color->AddRGBPoint(0.000, 0.00, 0.00, 0.00);
  color->AddRGBPoint(64.00, 1.00, 0.52, 0.30);
  color->AddRGBPoint(190.0, 1.00, 1.00, 1.00);
  color->AddRGBPoint(220.0, 0.20, 0.20, 0.20);
  volumeProperty->SetColor(color);
  /********************************************************************************/
  vtkSmartPointer<vtkVolume> volume =
    vtkSmartPointer<vtkVolume>::New();
  volume->SetMapper(volumeMapper);
  volume->SetProperty(volumeProperty);
 
  vtkSmartPointer<vtkRenderer> ren = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
  ren->SetBackground(0, 1, 0);
  ren->AddVolume(volume);
 
  vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> rw = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
  rw->AddRenderer(ren);
  rw->SetSize(640, 480);
  rw->Render();
  rw->SetWindowName("VolumeRendering");
 
  vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> rwi =
    vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
  rwi->SetRenderWindow(rw);
 
  ren->ResetCamera();
  rw->Render();
  rwi->Start();
 
  return 0;
}

输出结果如下：

VTK_Learning_体绘制_固定点光线投影体绘制与GPU加速光线投影体绘制_固定点光线投影体绘制