????? 我所遭遇過的中間件--VTK
????? Vtk是我接觸的第一款軟件開發包,它引導我對圖形學的入門.我是先學的VTK,后學的OpenGL和D3D.VTK是專為圖形學開發,特點是接口清晰,好上手,又含有大量的圖像處理算法.從VTK入手3D圖形學,要比從OpenGL和D3D容易的多.
????? 最初接觸VTK是研一那年暑假,研一時我做醫學圖像處理.VTK很適合由圖像處理轉到3D圖形學,對做醫學圖像也很方便.它集成著DICOM圖像文件格式的解析器.我看過解析DICOM文件的代碼,大約5000多行.這代碼量對當時的我來說如同天文數字,而使用VTK,幾行代碼就可以搞定.這就是中間件的方便之處,為開發者提供成熟的功能.我用VTK做三維醫學圖像繪制,原始數據是一系列的CT斷層切片圖像,對其做三維重建,以3D的形式顯示.有兩種繪制方式,體繪制和面繪制,這方面的資料有很多,我就不細講了.
????? 我在VTK上投入了極大的激情,VTK的大部分Demo是用一種名為Tcl的腳本語言寫的,我便將它們翻譯成C++代碼.記得有一年的圣誕還是元旦的,我在實驗室花了一晚上的時間,將一個Tcl的DEMO改成C++,總共有2000多行代碼.程序功能是各種三維圖形的堆集.而后我還翻譯<Vtk User Guide>,激情燃燒的歲月竟然搞了VTK.我還是國內兩個VTK論壇的版主,發過很多關于VTK的帖子,受到很多網友的吹捧,當時我還真有種欣欣然的感覺.但現實總讓人很無奈,VTK只是一種現成的圖形技術,研究生的工作重點不在于做出了多么牛的軟件,不在于你掌握了多強的技術,而是你提出了什么理論,發表了什么論文.不管理論是否可行,能夠實現,甚至不管論文的數據是否真實.只要你的理論讓人看上去深奧一些,能自圓其說,該有的數據看上去正常一些,畢業就是如此容易.可惜我是在研二結束的開題評審后,才意識到這件事.當時我的開題是要做一套醫學三維圖像顯示系統,并準備了很多自己生成的三維效果截圖.但評審老師很明確的指出我的問題,沒有自己的理論.幸好我的導師在院里地位高,我的評審算過了.而我的研究課題就改成了三維醫學圖像體數據分割與顯示.三維體數據分割,這個方向算不錯,在當時搞的人少又比較新.但我已然沒有搞這算法的激情了,既然造數據就能發論文,何必再寫代碼生成數據呢?我提出的理論為基于8叉樹的三維體數據分割,然后實驗的截圖是用VTK本來提供的區域增長法得到的,具體的算法性能數據是自己編造的.于是順利完成畢業論文,順利答辯通過,順利畢業.畢業時,將自己寫的VTK的程序都發布到網上,我就再也沒有碰過VTK.畢業兩年后,接了個私活是代人寫碩士畢業論文,題目還是三維體數據分割,這次又提出一個算法為基于自適應包圍盒的體數據分割.當時參考了若干篇畢業論文,發現有個人的實驗數據和我的一模一樣,有點搞笑,我的數據也是假的.不過這次代人寫論文時,我用代碼實現了基于8叉樹的三維體數據分割和基于自適應包圍盒的體數據分割這兩種算法.在我的博客中已經將算法的詳細介紹以及代碼發布出去了.只是,代碼我也沒有運行調試過,當年的運行環境,實驗的原始圖像數據已經不存在了.
???? 再回到VTK的話題上,由于已經五,六年沒有碰過VTK了,這門手藝算是廢了.記得VTK對數據的處理是一種管道流的架構,這很符合圖像的濾波處理,輸入圖像經過處理后再輸出圖像.多個濾波器可以串行處理,實現復雜的圖像處理.不過話又說回來,所有的圖像處理都不是完美的,任何一個濾波操作會有一定的信息丟失.也就是說,圖像還是原始的好.VTK提供的官方的DEMO大多采用面向過程的流程,一套數據,從加載到渲染一路串下來很清晰.VTK的低層渲染用的是OpenGL但是在VTK對外提供的接口中,看不到任何OPENGL的影子,VTK將OPENGL完全封裝了.記得當年論壇上有人問能否在VTK中集成OPENGL,答案是當然可以,只是怎么集成我沒研究過.當年VTK的體繪制非常卡,不知道現在優化的怎么樣.畢竟過去這么多年了,算法和硬件都提升了很多.體繪制也是種很神奇的算法,但在游戲中沒人會用.
???? 如果說我在VTK上有什么遺憾的話,那就是:我從沒有看過VTK的源碼.當年我僅僅滿足于論壇上一群粉絲的熱捧,自我感覺良好,卻沒有意識到自己是井底之蛙.我不過是VTK的一個User,連Reader都算不上,更別提Developer了.在這里,我不得不佩服國外這些寫開源軟件的人.VTK是一款很棒的圖形引擎,又是開源,沒有好好讀下它的源碼實在遺憾.它有幾個MESH三角形細分的算法,有一些曲線生成,曲面生成的算法,值得一看.
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