在Opencv中有个Viz模块，可以显示三维物体，还可以实现三维动画，本来是很好的东东，但是里面的函数、类的说明太过简单，始终不得要领。不过其中一个扩展功能非常好，就是你可以在vtk中设计自己的模型类，在Opencv中的Viz3d窗口中显示。

在这里我用vtk中的vtkSurfaceReconstructionFilter类，这是一个对空间点拟合曲面的函数，重新封装了该函数，创建了自己的类：MySurfaceReconstruction，该类可以直接在Viz中的Viz3d窗口中显示。

本程序中所需要的头文件如下：

#ifndef INITIAL_OPENGL
#define INITIAL_OPENGL
#include
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL)
VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle)
#endif

#include
#include
#include
#include
#include
using namespace cv;
using namespace std;

#include "vtkPolyDataMapper.h"
#include "vtkActor.h"
#include "vtkSmartPointer.h"
#include "vtkProperty.h"
#include "vtkPoints.h"
#include "vtkCellArray.h"
#include "vtkSurfaceReconstructionFilter.h"
#include "vtkContourFilter.h"

下面是该类的代码：

class MySurfaceReconstruction:public viz::Widget3D
{
public:
MySurfaceReconstruction(const Mat&src, const viz::Color color = viz::Color::white());

};
MySurfaceReconstruction::MySurfaceReconstruction(const Mat &src, const viz::Color color)
{

vtkSmartPointer<vtkPoints>m\_Points=vtkSmartPointer<vtkPoints>::New();  
vtkSmartPointer<vtkCellArray>vertices=vtkSmartPointer<vtkCellArray>::New();  
int numOfpixs=;  
for(int i=;i<src.rows;i++)  
{  
    for(int j=;j<src.cols;j++)  
    {  
        double x=j,y=i;  
        double z=src.at<double>(i,j);  
        m\_Points->InsertPoint(numOfpixs,x,y,z);  //\_加入点信息  
        vertices->InsertNextCell(numOfpixs);     //\_加入细胞顶点信息----用于渲染点集  
        vertices->InsertCellPoint(numOfpixs);  
        numOfpixs ++;  
    }  
}

vtkSmartPointer<vtkPolyData>points=vtkSmartPointer<vtkPolyData>::New();  
points->SetPoints(m\_Points);  
vtkSmartPointer<vtkSurfaceReconstructionFilter>surf=vtkSmartPointer<vtkSurfaceReconstructionFilter>::New();  
surf->SetInputData(points);

vtkSmartPointer<vtkContourFilter>contour=vtkSmartPointer<vtkContourFilter>::New();  
contour->SetInputConnection(surf->GetOutputPort());  
contour->SetValue(,0.0);

vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>pointMapper=vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();  
pointMapper->SetInputConnection(contour->GetOutputPort());  
vtkSmartPointer<vtkActor>actor=vtkSmartPointer<vtkActor>::New();  
actor->SetMapper(pointMapper);  
// Store this actor in the widget in order that visualizer can access it  
viz::WidgetAccessor::setProp(\*this, actor);  
// Set the color of the widget. This has to be called after WidgetAccessor.  
setColor(color);

}

为了方便测试，自定义了一个高斯分布函数：

//*9. 获取二维高斯卷积核
Mat Gaussian_kernel(int kernel_size, double sigma)
{
int c = (kernel_size) / ;
Mat kernel(kernel_size, kernel_size, CV_64FC1);
double s = * sigma*sigma;
for (int i = ; i < kernel_size; i++) { for (int j = ; j < kernel_size; j++) { double x = j - c; double y=i - c; kernel.ptr(i)[j] = exp(-(x*x+y*y)/s) ;
}
}
Scalar sumOfKernel= cv::sum(kernel);//求kernel的所有像素值之和
kernel /=sumOfKernel[];//归一化，避免卷积过程中增大总能量
return kernel;
}

下面是测试程序，通过上面的高斯函数创建一个高斯分布二维矩阵mat，作为MySurfaceReconstruction类的初始输入，MySurfaceReconstruction可以将mat转化成Widget3d类物体，并通过Viz3d显示。

int main()
{
/// Create a window
viz::Viz3d myWindow("Creating Widgets");
/// Create a triangle widget
cv::Mat mat=Gaussian_kernel(,);
mat *=;
MySurfaceReconstruction tw(mat, viz::Color::red());
/// Show widget in the visualizer window
myWindow.showWidget("my surface", tw);
/// Start event loop
myWindow.spin();
return ;
}

下面是运行结果：