基于VTK&ITK的Qt应用程序开发
关于VTK与Qt整合的程序示例，我们在博文(点击这里查看)里面已经讲得相当详细了。总而言之，言而总之，不外乎先写CMakeLists.txt脚本，然后用CMake Configure，再Generate对应的工程，注意要打开生成的StartVS_Debug.bat或者StartVS_Release.bat，因为两个批处理文件已经设置好所有的环境变量，可以保证你在进入Visual Studio环境，编译、链接、运行程序的时候不会出错。这些内容在上一篇博文里已经讲得够清楚了。
我们已经知道：VTK就是Visualization Toolkit，做可视化的工具包；Qt是做界面的，而且是跨平台的；ITK是Insight Segmentation andRegistration Toolkit的缩写，对于做医学图像的人都是非常熟悉的一个开发包，主要封闭了很多与医学图像相关的分割与配准的算法。这三个一结合，各司其职：VTK负责可视化；ITK没有可视化的东西，但算法较多，而且对文件读写支持非常好(比如医学图像的标准格式DICOM图像，里面用到了GDCM，可以很好地支持DICOM图像的读写操作)，所以ITK负责做底层算法处理；Qt就做界面，负责与用户交互。大概就像图1所画的。
图1 医学图像应用程序常用的开发工具
其实这一类的应用程序，你在百度里Google一下，或者在****里PUDN一把，类似的程序源码一大堆，好像没什么好写的。其实写这篇博文的出发点是介绍几个功能比较强大的类，这些类只是我们整理的而已，版权归原开发者所有，我们只是把它整理一下，让它更容易使用。先看一下我们所用到的类主要有：
itkImageToVTKImageFilter
vtkBorderSelectionWidget
vtkDataSet3DCroppingPlaneCallback
vtkImage3DCroppingBoxCallback
vtkImageBlendWithMask
vtkInteractorStyleImage2D
vtkOrientationAnnotation
vtkOrientedBoxWidget
vtkRulerWidget
vtkSynchronizedView
vtkViewImage
vtkViewImage2D
vtkViewImage2DCommand
vtkViewImage2DFullCommand
vtkViewImage3D
这15个类中，其中itkImageToVTKImageFilter这个类应该比较眼熟，特别是对于以前有弄过所谓的VTK与ITK结合的程序的时候。这些类具体干什么的，就不再一一解释了，如果全部都做解释的话，估计得写一本书。我们只重点看一下它们的应用，特别是vtkViewImage2D和vtkViewImage3D这两个类的使用。
步骤还是一样的，先写CMakeLists.txt文件，我们只在这篇博文的基础上来改就行了，照葫芦画瓢，类似：
- find_package( ITK REQUIRED )
- include( ${ITK_USE_FILE} )
- ……
- TARGET_LINK_LIBRARIES (MedicalImage4Views
- ${VTK_LIBRARIES}
- ${ITK_LIBRARIES}
- QVTK
- )
接着设计一下程序界面，我们在Qt的Designer里面画就行了，类似图2：
图2 医学图像四象限视图程序界面设计
然后从设计的Qt UI文件里派生出一个类，在这个类里面实现要实现的功能。部分代码：
- //头文件：
- private slots:
- //打开图像
- voidonOpenSlot();
- private:
- //初始化
- void initViews();
- void setupConnection();
- //渲染器
- vtkSmartPointer<vtkRenderer > m_AxialRenderder;
- vtkSmartPointer<vtkRenderer > m_SagittalRenderder;
- vtkSmartPointer<vtkRenderer > m_CoronalRenderder;
- vtkSmartPointer<vtkRenderer > m_3DRenderder;
- //渲染窗口
- vtkSmartPointer< vtkRenderWindow> m_AxialRenWin;
- vtkSmartPointer< vtkRenderWindow> m_SagittalRenWin;
- vtkSmartPointer<vtkRenderWindow > m_CoronalRenWin;
- vtkSmartPointer<vtkRenderWindow > m_3DRenWin;
- //交互器
- vtkSmartPointer< vtkRenderWindowInteractor> m_AxialInteractor;
- vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor > m_SagittalInteractor;
- vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor > m_CoronalInteractor;
- vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor > m_3DInteractor;
- vtkSmartPointer< vtkViewImage2D> m_AxialImage;
- vtkSmartPointer< vtkViewImage2D> m_SagittalImage;
- vtkSmartPointer< vtkViewImage2D> m_CoronalImage;
- vtkSmartPointer< vtkViewImage3D> m_3DData;
- //源文件：
- m_AxialRenWin->AddRenderer(m_AxialRenderder);
- m_AxialInteractor->SetRenderWindow(m_AxialRenWin);
- m_AxialWidget->SetRenderWindow(m_AxialRenWin);
- m_AxialInteractor->Initialize();
- ……
- //Axial视图
- m_AxialImage = vtkSmartPointer<vtkViewImage2D >::New();
- m_AxialImage->SetRenderWindow(m_AxialRenWin ) ;
- m_AxialImage->SetRenderer(m_AxialRenderder ) ;
- ……
- m_AxialImage->SetLinkZoom( true );
- m_AxialImage->SetBackgroundColor(0.0,0.0,0.0);
- m_AxialImage->SyncResetCurrentPoint();
- m_AxialImage->SyncResetWindowLevel();
- m_AxialImage->SetOrientation(2);
- m_AxialImage->SetAboutData("AxialView");
- ……
程序要实现的功能非常简单，就是打开一个三维的医学图像，然后在四个视图：横断面、矢状面、冠状面和三维视图上显示。
程序在以下环境中测试通过：Qt-4.8.4；VTK-5.10.0；ITK-3.20.1；Visual Studio 2008；CMake-2.8.10.2；Windows 7 64位旗舰版。运行结果如图3和4所示。
图3 医学图像四象限视图示例截图1
图4 医学图像四象限视图示例截图2