VTKでPointCloud表示（４）頂点をSphereで表示（vtkGlyph3DMapper）

//VTK_MODULE_INITに必要
#include <vtkAutoInit.h>


#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>


#include <eigen/Core>

#include <vtkPolyDataMapper.h>
#include <vtkPolyData.h>
#include <vtkPoints.h>
#include <vtkPointData.h>
#include <vtkProperty.h>          // 色を設定するために必要
#include <vtkUnsignedCharArray.h> // 色を設定するために必要

#include <vtkGlyph3DMapper.h>   // 点を球にするために必要(Mapper)

#include <vtkSphereSource.h>      // 球を作成するために必要

#include <vtkFloatArray.h>        // 点のサイズを設定するためのスカラー配列に必要

#pragma comment(lib,"opengl32.lib")
#pragma comment(lib,"psapi.lib")
#pragma comment(lib,"dbghelp.lib")
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")

//必須
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL2);
VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);

vtkSmartPointer<vtkActor>  CreatePointCloudActor(
  const std::vector<Eigen::Vector3d>& vertices,
  const std::vector<Eigen::Vector3d>& colors,
  const std::vector<float>& scales,
  vtkAlgorithmOutput* glyphpoly // 点を球にするためのvtkPolyData
) {
  auto vtk_cloud = vtkSmartPointer<vtkPolyData>::New();
  auto vtk_points = vtkSmartPointer<vtkPoints>::New();
  auto vtk_colors = vtkSmartPointer<vtkUnsignedCharArray>::New();
  auto vtk_scale = vtkSmartPointer<vtkFloatArray>::New();

  ///////////////////////////////////////////////////////
  // 頂点の配列を生成
  for (const auto& v : vertices) {
    vtk_points->InsertNextPoint(v.x(), v.y(), v.z());
  }
  vtk_cloud->SetPoints(vtk_points);

  ///////////////////////////////////////////////////////
  // 色の配列を生成
  vtk_colors->SetNumberOfComponents(3);
  for (const auto& c : colors) {
    vtk_colors->InsertNextTuple3(c.x() * 255, c.y() * 255, c.z() * 255);
  }
  vtk_colors->SetName("MY_POINT_COLOR");

  ///////////////////////////////////////////////////////
  // 球のサイズを設定する配列を生成
  vtk_scale->SetNumberOfComponents(1);
  for (int i = 0; i < scales.size(); i++) {
    vtk_scale->InsertNextValue(scales[i]);
  }
  vtk_scale->SetName("MY_SIZE_SCALAR");

  ///////////////////////////////////////////////////////
  // 点群にサイズのスカラー配列を追加
  vtk_cloud->GetPointData()->AddArray(vtk_scale);
  vtk_cloud->GetPointData()->AddArray(vtk_colors);

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

  vtkSmartPointer<vtkGlyph3DMapper> glyph3DMapper = vtkSmartPointer<vtkGlyph3DMapper>::New();
  glyph3DMapper->SetSourceConnection(glyphpoly);
  glyph3DMapper->SetInputData(vtk_cloud);
  glyph3DMapper->SetScaleArray("MY_SIZE_SCALAR");    // 点のサイズを設定するスカラー配列を指定
  glyph3DMapper->SelectColorArray("MY_POINT_COLOR"); // 点の色を設定するスカラー配列を指定
  glyph3DMapper->SetScaleMode(vtkGlyph3DMapper::SCALE_BY_MAGNITUDE); // 点のサイズをスカラー値によって変更
  glyph3DMapper->SetScalarModeToUsePointFieldData(); // 点の色をスカラー値によって変更
  glyph3DMapper->Update();

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


  auto vtk_actor = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();

  vtk_actor->SetMapper(glyph3DMapper);

  return vtk_actor;
}

int main(int /*argc*/, char** /*argv*/)
{
  ////////////////////////////////////////
  // 点群の定義

  // ランダムの1000頂点を作成
  std::vector<Eigen::Vector3d> vertices;
  for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    vertices.push_back(Eigen::Vector3d::Random());
  }
  // ランダムの色を設定
  std::vector<Eigen::Vector3d> colors;
  for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    Eigen::Vector3d rnd = Eigen::Vector3d::Random();             // -1～1の乱数
    Eigen::Vector3d v01 = 0.5 * (rnd + Eigen::Vector3d::Ones()); //  0～1に変換
    colors.push_back(v01);
  }
  ////////////////////////////////////////
  // 球のサイズを設定
  std::vector<float> scales;
  for (int i = 0; i < vertices.size(); i++) {

    float sz = vertices[i].z() + 1.0;
    sz *= 0.05;
    scales.push_back(sz);

  }




  // 球を作成
  vtkSmartPointer<vtkSphereSource> sphereSource = vtkSmartPointer<vtkSphereSource>::New();
  sphereSource->SetRadius(1.0); // 球の半径を設定
  sphereSource->Update();

  // 点群のアクタを作成
  auto actor = CreatePointCloudActor(vertices, colors, scales,sphereSource->GetOutputPort() );

  //////////////////////////////////////
  auto renderer = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
  renderer->AddActor(actor);
  renderer->ResetCamera();

  //////////////////////////////////////
  auto interactor = vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();

  //////////////////////////////////////
  auto renderWindow = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
  renderWindow->AddRenderer(renderer);
  renderWindow->SetInteractor(interactor);
  renderWindow->Render();

  interactor->Start(); //イベントループへ入る

  return 0;
}