vtkObject & vtkAlgorithm

最新推荐文章于 2023-12-04 14:34:46 发布

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分类专栏： Vtkjs 文章标签： vtk vtkjs webgl

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本文详细介绍了VTK中的vtkObject基类及其核心功能，包括对象信息修改分发、数据删除、对象修改时间及RTTI支持。vtkObject提供了访问类属性的接口，并通过macro.newInstance创建实例。此外，文章还探讨了vtkAlgorithm类，它是vtk数据工作流的基础，阐述了如何设置输入输出数据以及如何实现requestData接口以处理数据更新。setter方法的实现确保了数据修改的通知。

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vtkObject

vtk类支持通过macro.newInstance实现,一个vtk类实例一般包括两部分 model对象和publicAPI对象，其中类的属性定义在model中，暴露的方法定义在publicAPI中

macro.newInstance

export function newInstance(extend, className) {
  const constructor = (initialValues = {}) => {
    const model = {};
    const publicAPI = {};
    extend(publicAPI, model, initialValues);
    return Object.freeze(publicAPI);
  };


  // Register constructor to factory
  if (className) {
    vtk.register(className, constructor);
  }


  return constructor;
}

vtkObject是vtk中一切类的基类，通过macro.obj()方法定义到对象中主要包括下面功能

//对象信息修改分发
modified()
onModified(callback)
//对象删除
delete()
isDeleted():boolean
//对象修改时间
getMTime();

//对象RTTI支持
isA(className);
getClassName();

//返回一个格式化对象用于序列化
getState()

vtkObject同时提供了对类属性的访问接口

get(...list); list为要获取的属性名列表,list为空则返回整个model对象,list不为空则返回一个新对象包括了要查询属性的键值。

getReferenceByName(propertyName); 返回model中对应属性值。

因为vtkjs中类属性定义在model中，且是隐式定义，可读性不好，大多数类暴露的属性也同时通过getter 和 setter方法暴露，所以一般不用上面方法直接去访问类属性，而用getter和setter，

一个类暴露了哪些属性也直接通过观察getter和setter可以看出，如：

getter和setter的实现参考上一篇： vtkjs 学习笔记二模块化与类(newInstance)

数据的更新通知

这个功能需要依赖vtkObject.modify这个事件来分发，

setter的实现中会默认调用对象modify方法来通知对象修改。

所有的setter都是通过findSetter去生成一个对应setter,一个setter在调用的时候会调用对象modify方法通知对象更新：

function findSetter(field) {
  if (typeof field === 'object') {
    const fn = objectSetterMap[field.type];
    if (fn) {
      return (publicAPI, model) => fn(publicAPI, model, field);
    }


    vtkErrorMacro(`No setter for field ${field}`);
    throw new TypeError('No setter for field');
  }
  return function getSetter(publicAPI, model) {
    return function setter(value) {
      if (model.deleted) {
        vtkErrorMacro('instance deleted - cannot call any method');
        return false;
      }


      if (model[field] !== value) {
        model[field] = value;
        publicAPI.modified();
        return true;
      }
      return false;
    };
  };
}

vtkAlgorithm

算法是vtk数据工作流的基础，vtk把数据处理部分抽象为一个个算法，每一个算法有Input Ouput,一个算法的OutPut可以作为下一个算法的Input,这样一系列算法串起来就是数据工作流。

vtkAlgorthm是通过macro.algo方法来实现的，主要实现了下面几个接口去表示输入输出数据：

abstract requestData()
setInputData(),     
setInputConnection(), 
getOutputData(), 
getOutputPort()

它的输入输出一般都是vtkDataSet(通常是vtkPolydata)

所有的filter类，数据源，mapper都需要继承它，由它作为一个数据处理节点去插入vtk工作流。

在定义的时候需要定义这个对象有多少个输入多少个输出

export function algo(publicAPI, model, numberOfInputs, numberOfOutputs)

如这个是Source类的定义，表示这个是数据源，有0个输入1个输出

这个是Mapper的定义，表示Mapper是数据流的最终接收者

这个是所有filter的定义，表示是数据流中的处理算法，既有输入又有输出

macro . algo ( publicAPI , model , 1 , 1 );

setInputData & getOutputData

设置获取数据，数据一般都是vtkDataSet 如vtkPolyData

this.mapper.setInputData(this.coneSource.getOutputData());

这种方式获取的数据是一次性的，所以当数据修改后不会刷新显示

setInputConnection & getOutputPort

setInputConnection设置的是一个输出函数,输出函数会调用getOutputData()来获取输出数据。

getOutputPort是获取一个输出函数

使用它们的好处是每次render都会通过调用输出函数调用getOutputData重新获取数据,这样如果数据源有修改则会同步渲染。

一般的用法是

this.mapper.setInputConnection(this.coneSource.getOutputPort());

输出函数定义如下,其直接执行可以获取输出数据，同时有filter属性，可以访问这个输出数据的算法对象

  function getOutputPort(port = 0) {

    const outputPortAccess = () => getOutputData(port);    //获取数据

    // Add reference to filter

    outputPortAccess.filter = publicAPI;

    return outputPortAccess;

  }

类似于下面这个接口的实现，下面这个是ts定义，

  interface vtkOutputPort{

    ():void;

  }

  interface vtkOutputPortAccess extends vtkOutputPort{

    filter:vtkAlgorithm;

  }

requestData接口

一个算法派生类需要实现requestData接口来生成 output数据

下面是vtkLineFilter的requestData的实现

  publicAPI.requestData = (inData, outData) => {
    const dataset = vtkPolyData.newInstance();


    dataset.getPoints().setData(inData[0].getPoints().getData());
    dataset.getLines().setData(inData[0].getLines().getData());


    outData[0] = dataset;
  };

requestData会在算法类对象update时调用请求重新计算输出数据，getOutputData()会调用update()

publicAPI.update = () => {
    const ins = [];
    if (model.numberOfInputs) {
      let count = 0;
      while (count < model.numberOfInputs) {
        ins[count] = publicAPI.getInputData(count);
        count++;
      }
    }
    if (publicAPI.shouldUpdate() && publicAPI.requestData) {
      publicAPI.requestData(ins, model.output);
    }
  };

  function getOutputData(port = 0) {
    if (model.deleted) {
      vtkErrorMacro('instance deleted - cannot call any method');
      return null;
    }
    if (publicAPI.shouldUpdate()) {
      publicAPI.update();
    }
    return model.output[port];
  }