[VTK] MFC에서 VTK 3D 모델 파일 불러와 Rendering하기

VTK는 Visualization ToolKit의 약자이죠?

아시다시피 VTK에는 3D 데이터를 시각적으로 표현하는데 막강한 기능들이 포함되어 있습니다.

그 중 Point Cloud Data를 표현해주는 것이 가장 기초라 생각되는데요.

이번 포스팅에서는 3D 모델 파일(PLY, STL, OBJ 등)을 불러와 3D Rendering하는 예제를 소개하고자 합니다.

아래 링크는 VTK에서 제공하는 공식 예제 사이트입니다.

링크: https://lorensen.github.io/VTKExamples/site/Cxx

<MFC 3D Rendering 예제>

연관된 예제는 아래 링크에서 확인할 수 있습니다.

링크: https://lorensen.github.io/VTKExamples/site/Cxx/Snippets/ReadPolyData/

3D 프로그램을 접하신 분이라면 익숙한 동작이라 생각됩니다.

회전, 확대, 축소, 이동의 간단한 동작들을 합니다. 물론 버튼에 따른 동작이 조금 다를 순 있습니다.

3D 모델 파일은 아래 링크에서 참고했습니다.

링크: https://www.laserdesign.com/sample-files/type/ply/

자, 본격적으로 예제 만들기를 실습해 보겠습니다.
(핵심 부분만 설명합니다. 자세한 내용은 본문 하단의 예제 코드를 참고해주세요.)

먼저 Dialog 기반으로 프로젝트를 생성합니다.

Dialog 기반 프로젝트 생성하기.

그리고 MFC에서 VTK 사용을 위해 아래 링크를 참고하여 설정합니다.

[VTK] Visual Studio 2015 MFC에서 VTK 사용 준비하기

1. VTK 초기화

Main Dialog header 파일에 아래의 초기화 코드를 추가합니다.

#pragma once
#include <vtkAutoInit.h>

#define vtkRenderingCore_AUTOINIT 3(vtkRenderingOpenGL2,vtkInteractionStyle, vtkRenderingFreeType)
#define vtkRenderingContext2D_AUTOINIT 1(vtkRenderingContextOpenGL2)

#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkInteractorStyleTrackballCamera.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkPLYReader.h>
#include <vtkPolyDataMapper.h>

2. Picture Control에 그려질 vtkRenderWindow를 초기화합니다.

<Header File>

public :
	vtkNew<vtkRenderWindow> m_vtkRenderWindow;

	void InitializeVTKWindow(void* hWnd);
	void ResizeVTKWindow();

<Source File>

void CExampleLinePlotDlg::InitializeVTKWindow(void* hWnd)
{
	vtkNew<vtkRenderWindowInteractor> interactor;
	
	interactor->SetInteractorStyle(vtkSmartPointer<vtkInteractorStyleTrackballCamera>::New());

	vtkNew<vtkRenderer> renderer;
	renderer->SetBackground(0.1, 0.2, 0.3);

	m_vtkRenderWindow->SetParentId(hWnd);
	m_vtkRenderWindow->SetInteractor(interactor);
	m_vtkRenderWindow->AddRenderer(renderer);
	m_vtkRenderWindow->Render();
}

void CExampleLinePlotDlg::ResizeVTKWindow()
{
	CRect rc;
	GetDlgItem(IDC_PC_CHART)->GetClientRect(rc);
	m_vtkRenderWindow->SetSize(rc.Width(), rc.Height());
}

3. Button Event에 3D 모델 파일을 불러오는 코드를 정의합니다.

참고로, 예제는 PLY만 사용했지만 'vtkSTLReader'클래스를 사용하면 STL 파일도 불러올 수 있습니다.

void CExample3DRenderingDlg::OnBnClickedBtnLoadply()
{
	vtkNew<vtkPLYReader> pPLYReader;
	pPLYReader->SetFileName("Anno.ply");
	pPLYReader->Update();

	vtkNew<vtkPolyDataMapper> mapper;
	mapper->SetInputConnection(pPLYReader->GetOutputPort());
	
	vtkNew<vtkActor> actor;
	actor->SetMapper(mapper);

	vtkNew<vtkRenderer> renderer;
	renderer->AddActor(actor);
	renderer->SetBackground(.1, .2, .3);
	renderer->ResetCamera();

	m_vtkRenderWindow->AddRenderer(renderer);
	m_vtkRenderWindow->Render();

	renderer->ResetCamera();
	m_vtkRenderWindow->Render();
}

자세한 내용은 첨부된 코드를 참고해주세요.

Example3DRendering.zip