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5.6 KiB
C++
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#include "interact/SliceTool.hpp"
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#include <algorithm>
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#include <cmath>
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#include <vtkImageData.h>
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#include <vtkImagePlaneWidget.h>
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#include <vtkLookupTable.h>
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#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
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#include <vtkTrivialProducer.h>
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#include "ColorLutBuilder.hpp"
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namespace geopro::render::interact {
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namespace {
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// 任意切片初始法向（45°，XZ 面内）；轴向用 SetPlaneOrientationTo*。
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constexpr double kSqrt2Inv = 0.70710678118654752440;
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} // namespace
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SliceTool::SliceTool(vtkImageData* image, vtkRenderWindowInteractor* interactor, SliceAxis axis,
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const geopro::core::ColorScale& cs, double vmin, double vmax)
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: axis_(axis), image_(image), widget_(vtkSmartPointer<vtkImagePlaneWidget>::New()) {
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// 经 trivial producer 把已存在的 vtkImageData 接入 widget（widget 只暴露 SetInputConnection）。
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// producer_ 为成员，随 SliceTool 保活（局部变量会构造后即析构→管线断裂，评审 H1）。
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producer_ = vtkSmartPointer<vtkTrivialProducer>::New();
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producer_->SetOutput(image_);
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widget_->SetInputConnection(producer_->GetOutputPort());
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widget_->SetInteractor(interactor);
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widget_->RestrictPlaneToVolumeOn(); // 切面限制在体内，滚轮推进不跑飞
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widget_->SetResliceInterpolateToLinear(); // reslice 线性插值出连续剖面（非 cutter 交线）
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widget_->TextureInterpolateOn();
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widget_->DisplayTextOff();
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// 色阶 LUT 套用：用户自管 LUT（不让 widget 用默认灰度窗位）。
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auto lut = buildLut(cs, vmin, vmax);
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widget_->SetLookupTable(lut);
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// 轴向：固定到 X/Y/Z（角度不可调，符合 G22–G24）。
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// 上下=水平面=Z 法向；前后=Y 法向；左右=X 法向。
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switch (axis_) {
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case SliceAxis::UpDown:
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widget_->SetPlaneOrientationToZAxes();
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break;
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case SliceAxis::FrontBack:
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widget_->SetPlaneOrientationToYAxes();
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break;
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case SliceAxis::LeftRight:
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widget_->SetPlaneOrientationToXAxes();
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break;
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case SliceAxis::Oblique: {
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// 任意 45°（F25）：vtkImagePlaneWidget 用 Origin/Point1/Point2 三角点定义平面
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// （无 SetNormal）。法向 = (Point1-Origin)×(Point2-Origin)。
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// 取法向 (sin45,0,cos45)：in-plane 轴1 = Y(0,1,0)，轴2 = XZ 内与法向正交方向 (cos45,0,-sin45)。
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// 以体中心为面心，沿两轴各展半个体范围，得一张斜插体的对角面（可继续交互旋转）。
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const auto b = imageBounds();
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const double cx = 0.5 * (b[0] + b[1]);
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const double cy = 0.5 * (b[2] + b[3]);
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const double cz = 0.5 * (b[4] + b[5]);
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const double hy = 0.5 * (b[3] - b[2]);
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// 轴2 半长取 X/Z 范围的较大者，保证面铺满体对角。
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const double hxz = 0.5 * std::max(b[1] - b[0], b[5] - b[4]);
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// 轴1 = +Y；轴2 = (cos45,0,-sin45)。
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const double a2x = kSqrt2Inv, a2z = -kSqrt2Inv;
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// Origin = center - 0.5*axis1 - 0.5*axis2（使 center 为面心）。
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const double ox = cx - 0.0 - a2x * hxz;
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const double oy = cy - hy - 0.0;
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const double oz = cz - 0.0 - a2z * hxz;
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widget_->SetOrigin(ox, oy, oz);
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widget_->SetPoint1(ox + 0.0, oy + 2.0 * hy, oz + 0.0); // 沿 +Y
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widget_->SetPoint2(ox + a2x * 2.0 * hxz, oy, oz + a2z * 2.0 * hxz); // 沿 (cos45,0,-sin45)
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widget_->UpdatePlacement();
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break;
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}
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}
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widget_->On();
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// 关闭 widget 自身的鼠标交互(窗位/光标/拖动)：否则它会"吃掉"落在切片面上的左键，
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// 自定义 PickInteractorStyle 收不到 → 单击选中/双击正视/绕点旋转全失效（实测根因）。
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// 关掉后切片仍正常显示，点击穿透到样式；切面移动改由滚轮(advance)驱动。
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widget_->InteractionOff();
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}
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SliceTool::~SliceTool() { close(); }
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std::array<double, 6> SliceTool::imageBounds() const {
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std::array<double, 6> b{{0, 0, 0, 0, 0, 0}};
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if (image_) image_->GetBounds(b.data());
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return b;
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}
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Vec3 SliceTool::normal() const {
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double n[3] = {0, 0, 1};
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if (widget_) widget_->GetNormal(n);
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return normalize({n[0], n[1], n[2]});
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}
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Vec3 SliceTool::center() const {
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double c[3] = {0, 0, 0};
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if (widget_) widget_->GetCenter(c);
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return {c[0], c[1], c[2]};
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}
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void SliceTool::advance(double step) {
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if (!widget_) return;
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// 沿法向刚性平移整张切面：origin/point1/point2 同步加 normal*step。只移 origin 会让
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// 面内两端点不动→平面变形/脱轴（评审 M1）。RestrictPlaneToVolumeOn 负责夹在体内。
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const Vec3 n = normal();
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const double d[3] = {n[0] * step, n[1] * step, n[2] * step};
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double o[3], p1[3], p2[3];
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widget_->GetOrigin(o);
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widget_->GetPoint1(p1);
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widget_->GetPoint2(p2);
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for (int i = 0; i < 3; ++i) {
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o[i] += d[i];
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p1[i] += d[i];
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p2[i] += d[i];
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}
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widget_->SetOrigin(o);
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widget_->SetPoint1(p1);
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widget_->SetPoint2(p2);
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widget_->UpdatePlacement();
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}
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double SliceTool::distanceToPlane(const Vec3& p) const {
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const Vec3 c = center();
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const Vec3 n = normal();
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return std::abs(dot({p[0] - c[0], p[1] - c[1], p[2] - c[2]}, n));
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}
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void SliceTool::close() {
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if (!widget_) return;
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widget_->Off();
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widget_->SetInteractor(nullptr); // 解除观察者，防悬挂崩溃
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widget_ = nullptr; // 置空 → 二次 close()/析构真正幂等（不再 Off 已解绑 widget）
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}
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} // namespace geopro::render::interact
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