VTk与MFC单文档程序联合编程

兴趣需要，想做下VTK与MFC想结合的程序，MFC快要在桌面程序上面失去市场份额了，现在大多使用QT来做，但是本科的时候学的就是MFC，也相对来说比较熟悉，所以就想使用MFC来写一个简单的单文档程序。首先我们需要在编译的时候将USEGUISUPPORT->USEMFC勾选上，才能在MFC平台上使用VTK。网络上现在大多流行两种VTK和MFC的方法，其实两者结合的关键就是将VTK的绘制窗口vtkrenderwindow与MFC中的view窗口相一致，让VTK上的绘制图形能够在MFC上的VIEW类上显示出来。所以网上的方法一：就是使用vtkMFCWindow类，方法二：使用renWin->SetParentId(myhwnd);在这两个方法的选择上，水灵大神的在CSDN的博客上面就是使用方法二，但是在他的期刊论文上则是推荐使用方法一，所以我就方法一进行了测试，但是很不幸，我按网上的步骤一步一步的添加代码，编译无错，但是在运行时出现异常，查其原因就是出现了空指针，在C++中，出现空指针无疑是最致命的，所以在网友的劝说下，我就使用了第二种方法进行测试，虽然在途中同样出现空指针错误，但是经过思考解决了这一问题，我想其实可能第一种方法的问题也是差不多的，所以将代码和结果写上，以免自己时间久了忘记了。

1.首先将程序中的控制台程序贴上来，其实就是读取一个格式为XYZ的三维点坐标，并将这些点按顺序连接起来，形成一个线圈。

#include <iostream>
#include <vector>
#include "vtkActor.h"
#include "vtkRenderer.h"
#include "vtkRenderWindow.h"
#include "vtkRenderWindowInteractor.h"
#include "vtkProperty.h"
#include "vtkInteractorStyleTrackballCamera.h"
#include "vtkPoints.h"
#include "vtkPolyVertex.h"
#include "vtkUnstructuredGrid.h"
#include "vtkDataSetMapper.h"
#include "vtkPolyData.h"
#include "vtkCellArray.h"
#include "vtkInteractorStyleTrackball.h"
#include "vtkPolyDataMapper.h"
#include "vtkSmartPointer.h"
#include "vtkLine.h"
#include "vtkLineSource.h"
using namespace std;

void main(int argc, char* argv[])
{
vtkPoints *m_Points = vtkPoints::New();
vtkCellArray *vertices = vtkCellArray::New();	//_存放细胞顶点，用于渲染（显示点云所必须的）
vtkPolyData *polyData = vtkPolyData::New();
vtkPolyDataMapper *pointMapper = vtkPolyDataMapper::New();
vtkActor *pointActor = vtkActor::New();
vtkRenderer *ren1= vtkRenderer::New();
vtkRenderWindow *renWin = vtkRenderWindow::New();
vtkRenderWindowInteractor *iren = vtkRenderWindowInteractor::New();
vtkInteractorStyleTrackball *istyle = vtkInteractorStyleTrackball::New();

//_读进点云数据信息
FILE*fp = NULL;
fp=fopen("point.txt","r");	//读取TXT中的XYZ坐标
if(!fp)
{

printf("打开文件失败！！\n");
exit(0);
}
double x=0,y=0,z=0;
int i = 0;
while (!feof(fp))
{
fscanf(fp,"%lf	%lf	%lf",&x,&y,&z);
m_Points->InsertPoint(i,x,y,z);	//_加入点信息
//cout<<x<<" "<<y<<" "<<z<<endl;
cout<<x<<endl;
vertices->InsertNextCell(1);		//_加入细胞顶点信息----用于渲染点集
vertices->InsertCellPoint(i);
i ++;
}
fclose(fp);
cout<<"i-1="<<i-1<<endl;

vtkCellArray *lines=vtkCellArray::New();
for (int m=0;m<=i-1;m++)
{
if(m<i-1)
{
vtkSmartPointer<vtkLine> line =
vtkSmartPointer<vtkLine>::New();
line->GetPointIds()->SetId(0,m);
line->GetPointIds()->SetId(1,m+1);
lines->InsertNextCell(line);
}
else
{
vtkSmartPointer<vtkLine> line =
vtkSmartPointer<vtkLine>::New();
line->GetPointIds()->SetId(0,m);
line->GetPointIds()->SetId(1,1);
lines->InsertNextCell(line);
}
}

//_创建待显示数据源

polyData->SetPoints(m_Points);		//_设置点集
polyData->SetVerts(vertices);//_设置渲染顶点
polyData->SetLines(lines);

pointMapper->SetInput(polyData);

pointActor->SetMapper(pointMapper);
pointActor->GetProperty()->SetColor(0.0,0.1,1.0);
pointActor->GetProperty()->SetAmbient(0.5);
pointActor->GetProperty()->SetPointSize(2);
//pointActor->GetProperty()->SetRepresentationToWireframe();
//pointActor->GetProperty()->SetRepresentationToSurface();

ren1->AddActor( pointActor );
ren1->SetBackground( 0, 0, 0);

renWin->AddRenderer( ren1 );
renWin->SetSize(800,800);

iren->SetInteractorStyle(istyle);
iren->SetRenderWindow(renWin);  //交互

renWin->Render();
iren->Start();

//删除各指针
m_Points->Delete();
vertices->Delete();
polyData->Delete();
pointMapper->Delete();
pointActor->Delete();
ren1->Delete();
renWin->Delete();
iren->Delete();
istyle->Delete();
}

（2）其后就是在MFC中创建一个单文档程序，配置好VTK的环境，这个时候既可以采用水灵大神在博客里面写的CmakeList.txt的方法，也可以一个一个在MFC程序中将附加库路径，包含库路径等设置好，也是同样的效果。

在设置好环境之后，我们在MFC中创建一个新类CVTK，为了将我们上述的控制台程序作为一个类的形式写进去，方便后面的调用。

首先在CVTK.h中添加头文件并声明各类的指针变量

// Vtk.h: interface for the CVtk class.
//
//////////////////////////////////////////////////////////////////////

#if !defined(AFX_VTK_H__B872AED3_7A78_4473_BB74_44D3E9117A8F__INCLUDED_)
#define AFX_VTK_H__B872AED3_7A78_4473_BB74_44D3E9117A8F__INCLUDED_

#if _MSC_VER > 1000
#pragma once
#endif // _MSC_VER > 1000
#include <iostream>
#include <vector>
#include "vtkActor.h"
#include "vtkRenderer.h"
#include "vtkRenderWindow.h"
#include "vtkRenderWindowInteractor.h"
#include "vtkProperty.h"
#include "vtkInteractorStyleTrackballCamera.h"
#include "vtkPoints.h"
#include "vtkPolyVertex.h"
#include "vtkUnstructuredGrid.h"
#include "vtkDataSetMapper.h"
#include "vtkPolyData.h"
#include "vtkCellArray.h"
#include "vtkInteractorStyleTrackball.h"
#include "vtkPolyDataMapper.h"
#include "vtkSmartPointer.h"
#include "vtkLine.h"
#include "vtkLineSource.h"
class CVtk
{
public:

vtkPoints *m_Points;
vtkCellArray *lines;
vtkCellArray *vertices;
vtkPolyData *polyData;
vtkLine *line;
vtkPolyDataMapper *pointMapper;
vtkActor *pointActor;
vtkRenderer *ren1;
vtkRenderWindow *renWin;
vtkRenderWindowInteractor *iren;
int i;
//vtkInteractorStyleTrackball *istyle;
void BeginRenderOn(HWND myhwnd);
CVtk();
virtual ~CVtk();
void TextRenderer(void);
};

#endif // !defined(AFX_VTK_H__B872AED3_7A78_4473_BB74_44D3E9117A8F__INCLUDED_)

（3）我们在CVTK.cpp中添加一个成员函数TextRenderer(),其代码如下，关键是弹出一个文件对话框，并可以选择格式为XYZ的三维文本文件，并将其插入到VtkPoints，并连接成一个封闭的线串。

void CVtk::TextRenderer(void)
{
CString FilePathName;
CString wenjianhouzhui;
CFileDialog dlg(TRUE,NULL,NULL,OFN_HIDEREADONLY|OFN_OVERWRITEPROMPT,(LPCTSTR)_TEXT("DCIOM Files (*.dcm)|*.dcm|TIFF Files (*.tif)|*.tif|TXT Files (*.txt)|*.txt|BMP Files (*.bmp)|*.bmp|JPG Files (*.jpg)|*.jpg|All Files (*.*)|*.*||"),NULL);
if (dlg.DoModal()==IDOK)
{
FilePathName=dlg.GetPathName();
wenjianhouzhui=dlg.GetFileExt();
//wenjianhouzhui=dlg.GetFileExt();
//AfxMessageBox(wenjianhouzhui);
}
else
{
return ;
}
if(wenjianhouzhui=="txt")
{
FILE*fp = NULL;
fp=fopen(FilePathName,"r");	//读取TXT中的XYZ坐标
if(!fp)
{

AfxMessageBox("打开文件失败！！\n");
exit(0);
}
double x=0,y=0,z=0;
int i = 0;
m_Points=vtkPoints::New();
vertices=vtkCellArray::New();
while (!feof(fp))
{
fscanf(fp,"%lf	%lf	%lf",&x,&y,&z);
m_Points->InsertPoint(i,x,y,z);	//_加入点信
//cout<<x<<" "<<y<<" "<<z<<endl;
cout<<x<<endl;
vertices->InsertNextCell(1);		//_加入细胞顶点信息----用于渲染点集
vertices->InsertCellPoint(i);
i ++;
}
fclose(fp);

lines=vtkCellArray::New();
for (int m=0;m<=i-1;m++)
{
if(m<i-1)
{
line =vtkLine::New();
line->GetPointIds()->SetId(0,m);
line->GetPointIds()->SetId(1,m+1);
lines->InsertNextCell(line);
}
else
{
line =vtkLine::New();
line->GetPointIds()->SetId(0,m);
line->GetPointIds()->SetId(1,1);
lines->InsertNextCell(line);
}
}
//_创建待显示数据源
polyData=vtkPolyData::New();
polyData->SetPoints(m_Points);		//_设置点集
polyData->SetVerts(vertices);//_设置渲染顶点
polyData->SetLines(lines);
pointMapper=vtkPolyDataMapper::New();
pointMapper->SetInput(polyData);
pointActor=vtkActor::New();
pointActor->SetMapper(pointMapper);
pointActor->GetProperty()->SetColor(0.0,0.1,1.0);
pointActor->GetProperty()->SetPointSize(2);
ren1=vtkRenderer::New();
ren1->AddActor( pointActor );
ren1->SetBackground(1,1,1);
//ren1->SetBackground( 0, 0, 0);
renWin=vtkRenderWindow::New();
renWin->AddRenderer( ren1 );
iren=vtkRenderWindowInteractor::New();
//istyle=vtkInteractorStyleTrackball::New();
//iren->SetInteractorStyle(istyle);
iren->SetRenderWindow(renWin);

}
}

（4）我们在CVTK.cpp中添加一个成员函数BeginRenderer()，其代码如下，作用就是获取当前的窗口指针并将其设为VTK绘制窗口的父窗口

void CVtk::BeginRenderOn(HWND myhwnd)
{
renWin->SetParentId(myhwnd);
//开始实现
if(ren1)
{
renWin->Render();
}
}

（5）其后我们在CVTK的析构函数！~CVTK（）中删除声明的指针对象

CVtk::~CVtk()
{
m_Points->Delete();
vertices->Delete();
line->Delete();
lines->Delete();
polyData->Delete();
pointMapper->Delete();
pointActor->Delete();
ren1->Delete();
renWin->Delete();
iren->Delete();

}

（6）到现在为止，将VTK的控制台程序转为MFC中的代码就已经完成了，其后就是在MFC中实现图形的绘制，我们现在主菜单上添加一个打开文件的按钮，并在Cview类下面添加他的事件处理程序。



其事件处理程序如下，及在此调用CVTK的TextRenderer()函数，下面的m_pVtk为CVTK类的对象，上述声明是在View的头文件中进行的声明，

void CMyMFCPointView::OnTxTFileopen()
{
// TODO: 在此添加命令处理程序代码

m_pVtk.TextRenderer();

Invalidate();
}

下面为view类头文件的声明

// MyMFCPointView.h : interface of the CMyMFCPointView class
//
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

#if !defined(AFX_MYMFCPOINTVIEW_H__A74C4D7E_8977_4D06_9F00_610A95A7CFF9__INCLUDED_)
#define AFX_MYMFCPOINTVIEW_H__A74C4D7E_8977_4D06_9F00_610A95A7CFF9__INCLUDED_

#if _MSC_VER > 1000
#pragma once
#endif // _MSC_VER > 1000
#include "Vtk.h"

class CMyMFCPointView : public CView
{
protected: // create from serialization only
CMyMFCPointView();
DECLARE_DYNCREATE(CMyMFCPointView)

// Attributes
public:
CMyMFCPointDoc* GetDocument();
/*CString FilePathName;
CString wenjianhouzhui;*/
// Operations
public:
CVtk m_pVtk;
double sx;
double sy;

// Overrides
// ClassWizard generated virtual function overrides
//{{AFX_VIRTUAL(CMyMFCPointView)
public:
virtual void OnDraw(CDC* pDC);  // overridden to draw this view
virtual BOOL PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs);
protected:
virtual BOOL OnPreparePrinting(CPrintInfo* pInfo);
virtual void OnBeginPrinting(CDC* pDC, CPrintInfo* pInfo);
virtual void OnEndPrinting(CDC* pDC, CPrintInfo* pInfo);
//}}AFX_VIRTUAL

// Implementation
public:
virtual ~CMyMFCPointView();
#ifdef _DEBUG
virtual void AssertValid() const;
virtual void Dump(CDumpContext& dc) const;
#endif

protected:

// Generated message map functions
protected:
//{{AFX_MSG(CMyMFCPointView)
// NOTE - the ClassWizard will add and remove member functions here.
//    DO NOT EDIT what you see in these blocks of generated code !
//}}AFX_MSG
DECLARE_MESSAGE_MAP()
public:
afx_msg void OnSize(UINT nType, int cx, int cy);

afx_msg void OnTxTFileopen();
//	afx_msg void OnFileOpen();
};

#ifndef _DEBUG  // debug version in MyMFCPointView.cpp
inline CMyMFCPointDoc* CMyMFCPointView::GetDocument()
{ return (CMyMFCPointDoc*)m_pDocument; }
#endif

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//{{AFX_INSERT_LOCATION}}
// Microsoft Visual C++ will insert additional declarations immediately before the previous line.

#endif // !defined(AFX_MYMFCPOINTVIEW_H__A74C4D7E_8977_4D06_9F00_610A95A7CFF9__INCLUDED_)

为了能将所画的图形随着窗口大小变化而变化，起先开始我是在view的Onsize()函数中写下如下代码，m_pVtk.renWin->SetSize(cx,cy);，但是这个时候会出现空指针错误，是因为，当窗口第一次创建的时候我们还没有renWin这个指针对象，这个是我们在点击打开文件按钮选择好文件之后才会创建的对象，所以此时会出现空指针错误，为了解决这个问题，我在view.h中定义了两个变量sx,sy,然后在Onsize()函数中写下如下的代码，目的是将当前窗口的大小的值赋给sx,sy。而我可以在其他的地方使用这个值。

void CMyMFCPointView::OnSize(UINT nType, int cx, int cy)
{
CView::OnSize(nType, cx, cy);

// TODO: 在此处添加消息处理程序代码
sx=cx;
sy=cy;
}

最后，我在view类的OnDraw()函数中绘图，并实现图形随窗口大小变动的功能

void CMyMFCPointView::OnDraw(CDC* pDC)
{
CMyMFCPointDoc* pDoc = GetDocument();
ASSERT_VALID(pDoc);
// TODO: add draw code for native data here
m_pVtk.BeginRenderOn(this->m_hWnd);
m_pVtk.renWin->SetSize(sx,sy);
}

至此，我们就完成了VTK与MFC相结合的程序，当我们点击打开文件按钮之后，就会在view窗口出现所画的线圈，并且随窗口大小改变



可以在这个程序进行更多三维重建的功能，还得继续开发。至于VtkMFCWindow类的可用性还未证实，留待以后的实验。