使用 NZR 可视化点

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引言

如果你住在波士顿，那么去 Fire & Ice 餐厅是一种享受。 你可以从各种各样的食材和酱料中创造你自己的特殊菜肴，而不必经历准备食材的麻烦。 NZR 可视化框架借鉴了 Fire & Ice 的一个页面，它为开发人员提供了一种在 3D 窗口中定制各种数据类型的可视化效果的能力，而无需学习 OpenGL 或其他复杂的可视化库。 本教程重点介绍使用 NZR 可视化点数据，并突出显示了这样做的简单性。

像点这样无害的东西，在 3D 空间中渲染它们时，可能具有相当大的复杂性。 在开发算法、科学数据收集、金融建模等时，通常需要可视化点数据。 开发人员通常必须学习复杂的图形包或依赖于罐头应用程序。 NZR 是 SoftServ Int'l. Corp. 宣布的一个新的可视化框架，它解耦了开发人员的所有数据渲染复杂性，并提供了一个非常简单的 API 来渲染各种类型的数据。 在这里，我将展示使用 NZR Lite 进行点数据的可视化，它实现了 NZR 功能的一个子集。 鼓励您尝试不同的属性设置，以探索其对您需求的适用性。

Using the Code

点可视化包括以下步骤

1. 实例化点数据结构。
2. 调用 newObject() 以在本地设置默认值，即在您的程序中。
3. 在本地修改属性。
4. 调用 createObject() 以在 NZR 内存中实例化对象。
5. 填充点数据数组。
6. 调用 writeObject() 将点数据传输到 NZR。
7. 将相机设置在正确的 3D 位置。
8. 调用 render() 来渲染数据。

NZR 有不同类型的光标来方便查看数据。 主 NZR 窗口有一个面板，可以随时显示相机设置。 这些设置可用于建立用于以编程方式设置相机的正确参数。

第一个示例使用 CONE 字形显示点数据，这些字形已根据与每个点关联的强度进行缩放。

#include "nzrLiteClient.h"


pPointLocations = new nzr_points;

// Set the default values locally

myNZRClient->newObject(pPointLocations);  // set default values 


// The default values are the Reference Position of 

// the points in 3D window space

// , the scale of Points, the color of Points, the opacity of the Points

// , Light Model Parameters and the orientation of Points in the 3D window.

// Any of the above default display attributes can be changed


pPointLocations->cmnd.display.colorR    = 10;
pPointLocations->cmnd.display.colorG    = 10; 
pPointLocations->cmnd.display.colorB    = 10;  

// The points can be visualized using glyphs, which are 

// geometrical shapes representing a point

pPointLocations->glyphType = CONE;  
// valid values are NONE, CONE, SPHERE, CUBE, ARROW, LINE, CYLINDER

 
pPointLocations->glyphScale = (float) 0.05; // Sets the scale of glyphs


// A glyph can be further scaled using either 

// intensity or vector value associated with each point

pPointLocations->glyphScaleMode = INTENSITY;  // could also be set to VECTOR


myNZRClient->createObject(pPointLocations);   // creates the new object


// Initialize an array of points

float alpha = 20.0;
float beta = (float) 0.02;

pPointLocations->sizeOfData=0;
for( int t = 0; t < NUMBER_OF_POINTS; t++)
{
    inputArray[t].x = (float) alpha*sin(t/(float) 10.0);
    inputArray[t].y = (float) alpha*cos(t/(float) 10.0);
    inputArray[t].z = (float) beta*t;         // z value

    inputArray[t].intensity = (float) (t%10); // change the intensity value

    inputArray[t].vx = 0;
    inputArray[t].vy = 0;
    inputArray[t].vz = 1.0;  // point the glyph in + z direction

    pPointLocations->sizeOfData++;
}

// Now write the point values to NZR

myNZRClient->writeObject(pPointLocations, (void *) &inputArray[0]); 

// Camera is used to set the viewpoint. 

pMyCamera = new nzr_camera;
myNZRClient->newObject(pMyCamera);  // set default values


// Over ride the camera settings

pMyCamera->FocalPointX  = 0;
pMyCamera->FocalPointY  = 0;
pMyCamera->FocalPointZ  = 0;
pMyCamera->posX         = 0;
pMyCamera->posY         = 0;
pMyCamera->posZ         = 100;
pMyCamera->ClippingNear = 97;
pMyCamera->ClippingFar  = 103;
myNZRClient->setCamera(pMyCamera); // set camera parameter


// Now render the point data on NZR display which will make it visible

myNZRClient->render();

将程序与 *nzrLiteClientLibR.lib* 链接。 就这样。 在运行示例之前，NZR Lite 应该正在运行并打开 sc doc。 有几个辅助函数可用于删除场景中的单个对象或所有对象。 也可以以编程方式设置背景颜色。

有时，需要表示与点关联的矢量数据，例如，可视化高尔夫挥杆的动力学。 第二个示例展示了如何完成此操作，并使用第二组点呈现额外的点数据，但使用不同的字形类型进行可视化。 在这里，通过启用 glyphScaleMode 为 VECTOR 并填充矢量数据（如下所示）来可视化矢量数据。

pPointVectors->glyphScaleMode = VECTOR; 
pPointVectors->glyphType = ARROW;
...
for( int t = 0; t < NUMBER_OF_POINTS; t++) 
{
    ...
    inputArray[t].vx = (float) 12*sin((float)t/20.0);    // x value

    inputArray[t].vy = (float) 12*cos((float)t/20.0);    // y value

    inputArray[t].vz = (float) 0;    // z value

}

复杂的点数据可以采用类似的策略，即使用颜色、字形类型、缩放模式和不透明度的组合来直观地传达复杂的数据值。

关注点

我还包括了库中的 渲染折线，您可以尝试使用它。 我将在稍后的时间介绍使用 NZR 可视化线条。

历史

• 2007 年 8 月：首次发布