Planificación de ruta VTK

Prólogo: esta publicación de blog estudia principalmente el contenido relacionado con la planificación de rutas en VTK, y continuará actualizando las aplicaciones extendidas relacionadas con la planificación de rutas en el período posterior. Espero brindarle ayuda y espero que preste más atención a apoyo.

vtkGraphGeodesicPath

Ubicación: ..\Filtro\Modelado

Descripción: la clase base de cálculo de ruta, heredada de vtkGeodesicPath (la clase base de algoritmos de ruta de seguimiento y medición utilizados en vtk en conjuntos de datos poligonales). Se definen dos variables de entrada, punto inicial y punto final.

vtkDijkstraGraphGeodesicPath

Descripción: heredado de vtkGraphGeodesicPath.

La ruta más corta se calcula utilizando el algoritmo de Dijkstra con una cuadrícula poligonal como entrada. La implementación es similar a la descrita en "Introducción a los algoritmos (segunda edición)" de Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest y Cliff Stein, publicado por MIT Press y McGraww-Hill. Sin embargo, se han agregado algunas mejoras menores. Al principio, todos los vértices no se colocan en el montón, pero se mantiene una colección de interfaz. El montón se implementa como un montón binario. La salida del filtro es un conjunto que describe la ruta más corta desde StartVertex hasta EndVertex. Si no se puede encontrar una ruta, la salida no tendrá líneas ni puntos.

configuración de parámetros:

StopWhenEndReached; cuando se establece en True, significa que se detiene al llegar al vértice final; de lo contrario, calcula el camino más corto a todos los vértices. (El valor predeterminado es FALSO)
UseScalarWeights; cuando se establece en True, significa considerar el peso del límite; de ​​lo contrario, el peso de todos los límites es el mismo.
RepelPathFromVertices a estudiar

Ejemplo de aplicación 1

#include <vtkSphereSource.h>
#include <vtkProperty.h>
#include <vtkPolyData.h>
#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkPolyDataMapper.h>
#include <vtkActor.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkDijkstraGraphGeodesicPath.h>

int main(int , char *[])
{ 
  // Create a sphere
  vtkSmartPointer<vtkSphereSource> sphereSource = 
    vtkSmartPointer<vtkSphereSource>::New();
  sphereSource->Update();
  
  vtkSmartPointer<vtkDijkstraGraphGeodesicPath> dijkstra = 
    vtkSmartPointer<vtkDijkstraGraphGeodesicPath>::New();
  dijkstra->SetInputConnection(sphereSource->GetOutputPort());
  dijkstra->SetStartVertex(0);
  dijkstra->SetEndVertex(10);
  dijkstra->Update();
  
  // Create a mapper and actor
  vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> pathMapper = 
    vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
  pathMapper->SetInputConnection(dijkstra->GetOutputPort());
 
  vtkSmartPointer<vtkActor> pathActor = 
    vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
  pathActor->SetMapper(pathMapper);
  pathActor->GetProperty()->SetColor(1,0,0); // Red
  pathActor->GetProperty()->SetLineWidth(4);
    
  // Create a mapper and actor
  vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> mapper = 
    vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
  mapper->SetInputConnection(sphereSource->GetOutputPort());
 
  vtkSmartPointer<vtkActor> actor = 
    vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
  actor->SetMapper(mapper);
 
  //Create a renderer, render window, and interactor
  vtkSmartPointer<vtkRenderer> renderer = 
    vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
  vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renderWindow = 
    vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
  renderWindow->AddRenderer(renderer);
  vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> renderWindowInteractor = 
    vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
  renderWindowInteractor->SetRenderWindow(renderWindow);
 
  //Add the actor to the scene
  renderer->AddActor(actor);
  renderer->AddActor(pathActor);
  renderer->SetBackground(.3, .6, .3); // Background color green
 
  //Render and interact
  renderWindow->Render();
  renderWindowInteractor->Start();
 
  return EXIT_SUCCESS;
}

Ejemplo de aplicación 2

#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkTree.h>
#include <vtkMutableDirectedGraph.h>
#include <vtkGraphLayoutView.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkGraphToPolyData.h>
#include <vtkProperty.h>
#include <vtkPolyData.h>
#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkPolyDataMapper.h>
#include <vtkActor.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkDijkstraGraphGeodesicPath.h>

/*
   O v0
  /|\
5/ |5\5
v1-v2-v3 
  1  1
  
  Shortest path between v0 and v2 should be 5
*/

int main ( int argc, char *argv[] )
{
  vtkSmartPointer<vtkMutableDirectedGraph> graph = 
      vtkSmartPointer<vtkMutableDirectedGraph>::New();
  vtkIdType v0 = graph->AddVertex();
  vtkIdType v1 = graph->AddVertex();
  vtkIdType v2 = graph->AddVertex();
  vtkIdType v3 = graph->AddVertex();

  graph->AddEdge ( v0, v1 );
  graph->AddEdge ( v0, v2 );
  graph->AddEdge ( v0, v3 );
  graph->AddEdge ( v1, v2 );
  graph->AddEdge ( v2, v3 );
  
  // Associate physical locations with the vertices
  vtkSmartPointer<vtkPoints> points =
    vtkSmartPointer<vtkPoints>::New();
  points->InsertNextPoint(0.0, 0.0, 0.0);
  points->InsertNextPoint(-1.0, -5.0, 0.0);
  points->InsertNextPoint(0.0, -5.0, 0.0);
  points->InsertNextPoint(1.0, -5.0, 0.0);

  graph->SetPoints(points);

  // Convert the graph to a polydata
  vtkSmartPointer<vtkGraphToPolyData> graphToPolyData = 
    vtkSmartPointer<vtkGraphToPolyData>::New();
  graphToPolyData->SetInput(graph);
  graphToPolyData->Update();
  
  vtkSmartPointer<vtkDijkstraGraphGeodesicPath> dijkstra = 
    vtkSmartPointer<vtkDijkstraGraphGeodesicPath>::New();
  dijkstra->SetInputConnection(graphToPolyData->GetOutputPort());
  dijkstra->SetStartVertex(0);
  dijkstra->SetEndVertex(2);
  dijkstra->Update();
  
  // Create a mapper and actor
  vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> pathMapper = 
    vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
  pathMapper->SetInputConnection(dijkstra->GetOutputPort());
 
  vtkSmartPointer<vtkActor> pathActor = 
    vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
  pathActor->SetMapper(pathMapper);
  pathActor->GetProperty()->SetColor(1,0,0); // Red
  pathActor->GetProperty()->SetLineWidth(4);
    
  // Create a mapper and actor
  vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> mapper = 
    vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
  mapper->SetInputConnection(graphToPolyData->GetOutputPort());
 
  vtkSmartPointer<vtkActor> actor = 
    vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
  actor->SetMapper(mapper);
 
  // Create a renderer, render window, and interactor
  vtkSmartPointer<vtkRenderer> renderer = 
    vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
  vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renderWindow = 
    vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
  renderWindow->AddRenderer(renderer);
  vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> renderWindowInteractor = 
    vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
  renderWindowInteractor->SetRenderWindow(renderWindow);
 
  // Add the actor to the scene
  renderer->AddActor(actor);
  renderer->AddActor(pathActor);
  renderer->SetBackground(.3, .6, .3); // Background color green
 
  // Render and interact
  renderWindow->Render();
  renderWindowInteractor->Start();
  
  return EXIT_SUCCESS;
}