VTK数据结构：

vtk可视化管线和渲染引擎是vtk最重要的两部分，具体而言，前者是用于读取数据处理数据，后者则是渲染数据，显示模型，在这之间，离不开vtk的数据结构。可以认为数据结构是连接vtk可视化管线和vtk渲染引擎的桥梁。

vtk数据都是vtkDataObject的子类，通常，我们不会直接使用vtkDataObject来实例化一个vtk数据，一般都是通过指定的数据读取类直接读取文件的数据，再通过接口获取读取到的数据，或者通过vtkDataObject的一些常用子类来实例化数据对象。

vtkDataObject：

vtkDataObject有非常多的子类，数据类型也有差别，比较常用的vtk数据结构有：vtkPolyData，vtkImageData等。

vtkDataSet：

vtkDataSet分为两个部分：拓扑结构，几何结构。拓扑结构是用于描述物体的构成形式，几何结构是用于描述物体的空间位置关系。拿vtkPointSet举例：通俗的说，所有的点组成了几何结构，所有的点的连接关系组成了拓扑结构。

数据集：

vtkPolyData，我们使用最多的数据结构，实际上就是只有几何结构，没有拓扑结构的数据集，但是，通常来说，是需要拓扑结构的。如下，添加了vtkCellArray，即指定了顺序，如果去掉pPolyData->SetVerts(pCellArray);，也就变成了没有拓扑结构的数据了。

#include <iostream>
#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkPoints.h>
#include <vtkCellArray.h>
#include <vtkPolyData.h>
#include <vtkPolyDataMapper.h>
#include <vtkPolyDataWriter.h>

#include <vtkActor.h>
#include <vtkProperty.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkInteractorStyleTrackballCamera.h>


int main(int argc, char*argv[])
{
	double p1[3] = { 0, 1, 0 };
	double p2[3] = { 0, 0, 0 };
	double p3[3] = { 1, 0, 0 };

	vtkSmartPointer<vtkPoints> pPoints = vtkPoints::New();
	vtkSmartPointer<vtkCellArray> pCellArray = vtkCellArray::New();

	vtkIdType pID = 0;

	pID = pPoints->InsertNextPoint(p1);		// 相当于OpenGL中的顶点数组对象
	pCellArray->InsertNextCell(1, &pID);	// 相当于OpenGL中的顶点索引对象，1代表第一个网格
	pID = pPoints->InsertNextPoint(p2);
	pCellArray->InsertNextCell(1, &pID);
	pID = pPoints->InsertNextPoint(p3);
	pCellArray->InsertNextCell(1, &pID);

	vtkSmartPointer<vtkPolyData> pPolyData = vtkPolyData::New();
	pPolyData->SetPoints(pPoints);
	pPolyData->SetVerts(pCellArray);
	//------写入文件
	vtkSmartPointer<vtkPolyDataWriter> writer = vtkSmartPointer<vtkPolyDataWriter>::New();
	writer->SetFileName("PolyData.vtk");
	writer->SetInputData(pPolyData);
	writer->Write();

	//------
	vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> pMap = vtkPolyDataMapper::New();
	pMap->SetInputData(pPolyData);

	vtkSmartPointer<vtkActor> pActor = vtkActor::New();
	pActor->SetMapper(pMap);
	pActor->GetProperty()->SetColor(1.0, 1.0, 0.0);

	vtkSmartPointer<vtkRenderer> pRender = vtkRenderer::New();
	pRender->AddActor(pActor);

	vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> pRenWin = vtkRenderWindow::New();
	pRenWin->AddRenderer(pRender);

	pRenWin->SetSize(800, 450);
	pRenWin->Render();

	vtkSmartPointer<vtkInteractorStyleTrackballCamera> pStyle = vtkInteractorStyleTrackballCamera::New();
	vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> pIren = vtkRenderWindowInteractor::New();
	pIren->SetInteractorStyle(pStyle);
	pIren->SetRenderWindow(pRenWin);

	pIren->Start();
	
	return 0;
}

上面的代码是绘制三个点，从中，我们可以看出vtkPolyData的数据结构：

同样的，如果我们使用vtkLine也可以创建数据集：

int main(int argc, char* argv[])
{
	double p1[3] = { 0, 1, 0 };
	double p2[3] = { 0, 0, 0 };
	double p3[3] = { 1, 0, 0 };

	vtkSmartPointer<vtkLine> pLine0 = vtkLine::New();
	vtkSmartPointer<vtkLine> pLine1 = vtkLine::New();
	vtkSmartPointer<vtkLine> pLine2 = vtkLine::New();
	vtkSmartPointer<vtkCellArray> pCellArray = vtkCellArray::New();

	vtkIdType pID = 0;
	vtkSmartPointer<vtkPoints> pPoints = vtkSmartPointer<vtkPoints>::New();
	pPoints->InsertNextPoint(1.0, 0.0, 0.0); // ID=0;
	pPoints->InsertNextPoint(0.0, 0.0, 0.0); // ID=1;
	pPoints->InsertNextPoint(0.0, 1.0, 0.0); // ID=2;

	pLine0->GetPointIds()->SetId(0, 0);
	pLine0->GetPointIds()->SetId(1, 1);

	pLine1->GetPointIds()->SetId(0, 1);
	pLine1->GetPointIds()->SetId(1, 2);

	pLine2->GetPointIds()->SetId(0, 2);
	pLine2->GetPointIds()->SetId(1, 0);

	pCellArray->InsertNextCell(pLine0);
	pCellArray->InsertNextCell(pLine1);
	pCellArray->InsertNextCell(pLine2);

	vtkSmartPointer<vtkPolyData> pPolyData = vtkPolyData::New();
	pPolyData->SetPoints(pPoints);
	pPolyData->SetLines(pCellArray);
	//------写入文件
	vtkSmartPointer<vtkPolyDataWriter> writer = vtkSmartPointer<vtkPolyDataWriter>::New();
	writer->SetFileName("PolyData.vtk");
	writer->SetInputData(pPolyData);
	writer->Write();

	//------
	vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> pMap = vtkPolyDataMapper::New();
	pMap->SetInputData(pPolyData);

	vtkSmartPointer<vtkActor> pActor = vtkActor::New();
	pActor->SetMapper(pMap);
	pActor->GetProperty()->SetColor(1.0, 1.0, 0.0);

	vtkSmartPointer<vtkRenderer> pRender = vtkRenderer::New();
	pRender->AddActor(pActor);

	vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> pRenWin = vtkRenderWindow::New();
	pRenWin->AddRenderer(pRender);

	pRenWin->SetSize(800, 450);
	pRenWin->Render();

	vtkSmartPointer<vtkInteractorStyleTrackballCamera> pStyle = vtkInteractorStyleTrackballCamera::New();
	vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> pIren = vtkRenderWindowInteractor::New();
	pIren->SetInteractorStyle(pStyle);
	pIren->SetRenderWindow(pRenWin);

	pIren->Start();

	return 0;
}

其效果如下：