万象更新（一）VTK 坐标轴、相机方向坐标轴、立方体坐标轴

1. 坐标轴、相机方向坐标轴、立方体坐标轴

在 VTK（Visualization Toolkit）中，与坐标轴相关的组件主要包括 坐标轴 (vtkAxesActor)、相机方向坐标轴 (vtkCameraOrientationWidget) 和 立方体坐标轴 (vtkCubeAxesActor)。

2. 坐标轴

1. vtkAxesActor 控件
   显示一个简单的三维坐标轴，通常用于表示场景的世界坐标系或对象的局部坐标系。示意图如下：
   
2. 特点

• 依赖 vtkRenderer 自动计算对象边界并绘制刻度。
• 可显示 X、Y、Z 轴的刻度值，类似 Matplotlib 3D 图中的坐标轴。

3. 示例代码

vtkSmartPointer<vtkAxesActor> axesActor = vtkSmartPointer<vtkAxesActor>::New();
vtkSmartPointer<vtkOrientationMarkerWidget> widgetAxes= vtkSmartPointer<vtkOrientationMarkerWidget>::New();

// 设置坐标系的位置为右下角
// 左（0.8）： 视口的左边界，0.8 表示在窗口宽度的 80% 处。
// 下（0.0）： 视口的下边界，0.0 表示窗口的底部。
// 右（1.0）： 视口的右边界，1.0 表示窗口的最右边。
// 上（0.2）： 视口的上边界，0.2 表示窗口高度的 20% 处。
double rightBottomViewport[4] = {0.8, 0.0, 1.0, 0.2}; // {左, 下, 右, 上}
widgetAxes->SetViewport(rightBottomViewport);

// 配置 OrientationMarkerWidget
widgetAxes->SetOrientationMarker(axesActor);
widgetAxes->SetInteractor(renderWindow->GetInteractor());
widgetAxes->EnabledOn();
widgetAxes->InteractiveOff();

3. 相机方向坐标轴

1. vtkCameraOrientationWidget 控件
   窗口角落显示一个小的坐标轴指示器，表示当前相机的方向。示意图如下：
   

2. 特点

• 内部使用 vtkAxesActor 来绘制坐标轴。
• 允许用户点击控件切换视角，例如切换到 XY、XZ、YZ 平面视角。
• 提供直观的相机方向参考，方便用户在 3D 视图中定位。

3. 示例代码

vtkSmartPointer<vtkCameraOrientationWidget> cameraOrientation = vtkSmartPointer<vtkCameraOrientationWidget>::New();
cameraOrientation->CreateDefaultRepresentation();
cameraOrientation->SetParentRenderer(renderer);
cameraOrientation->SetKeyPressActivation(false);
cameraOrientation->On();

4. 立方体坐标轴

1. vtkCubeAxesActor 控件
   沿着一个对象的边界绘制带刻度的坐标轴，用于展示数据的三维范围。示意图如下：
   
2. 特点：

• 依赖 vtkRenderer 自动计算对象边界并绘制刻度。
• 可显示 X、Y、Z 轴的刻度值，类似 Matplotlib 3D 图中的坐标轴。
• 适用于科学可视化场景，帮助用户了解数据的实际尺寸和范围。

3. 示例代码

vtkSmartPointer<vtkCubeAxesActor> cubeAxesActor = vtkSmartPointer<vtkCubeAxesActor>::New();

// 基础配置
cubeAxesActor->SetXLabelFormat("%.2f"); // X轴标签格式
cubeAxesActor->SetYLabelFormat("%.2f"); // Y轴标签格式
cubeAxesActor->SetZLabelFormat("%.2f"); // Z轴标签格式
cubeAxesActor->SetFlyModeToStaticEdges(); // 坐标轴固定在数据边界
cubeAxesActor->SetCamera(renderer->GetActiveCamera()); // 关联相机

// 字体和颜色配置
cubeAxesActor->GetTitleTextProperty(0)->SetColor(1,0,0); // X轴红色
cubeAxesActor->GetTitleTextProperty(1)->SetColor(0,1,0); // Y轴绿色
cubeAxesActor->GetTitleTextProperty(2)->SetColor(0,0,1); // Z轴蓝色
cubeAxesActor->GetLabelTextProperty(0)->SetColor(1,0,0);
cubeAxesActor->GetLabelTextProperty(1)->SetColor(0,1,0);
cubeAxesActor->GetLabelTextProperty(2)->SetColor(0,0,1);

cubeAxesActor->SetVisibility(true);// 默认隐藏，加载数据后显示
renderer->AddActor(cubeAxesActor); // 将坐标轴演员添加到渲染器中
renderer->ResetCamera(); // 让 VTK 自动缩放视角以适应整个坐标轴