From fr.wikipedia.org:
{{Infobox Logiciel
| logo =
| nom = VTK
| image = Vortexje-results-in-paraview.png
| légende = Capture d'écran de ParaView, fondé sur la bibliothèque VTK.
| développeur = Kitware Inc.
| date de première version = 1994
| langage de programmation = C++, CMake, Python
| environnement = Multi-Plateforme
| type = Bibliothèque de Visualisation scientifique
| licence = BSD
| site web = www.vtk.org (see http://www.vtk.org/)
}}
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VTK (pour _[en]_ en anglais) est une bibliothèque logicielle libre sous
licence BSD de classes C++ pour la visualisation scientifique de données 3D et
le traitement d'images. Elle s'interface facilement avec les langages Python
et Java. Elle a été développée à partir de 1993 au Centre de Recherche du
groupe General Electric et utilisée en premier dans le domaine médical. Par
la suite ses développeurs (Will Schroeder et Ken Martin) ont fondé la société
Kitware Inc. aux États-Unis pour assurer le support commercial et continuer
le développement de ce produit.
** Caractéristiques
VTK supporte l'import et l'export de données depuis les formats VTK (format de
fichier), mais peut aussi lire de nombreux formats issus de solveurs
numériques comme OpenFOAM ou Ansys Fluent.
VTK est une bibliothèque multiplateforme, et peut être compilée pour MacOS,
Windows, Linux, mais aussi Android et WebAssembly.
Le rendu graphique de VTK repose sur le standard OpenGL avec un support
expérimental pour ANARI[1] et WebGPU[2]. Du rendu réaliste par lancer de
rayon est aussi possible via l'intégration de la librairie open source Ospray
(see https://www.ospray.org/) , ainsi que du rendu physique réaliste (PBR).
Les algorithmes intégrés dans VTK proposent une version parallèle, pour une
utilisation avec des données massives dans un contexte de calcul haute
performance.
** Architecture
VTK est construit autour d'une architecture composée de modules. Ces
différents modules peuvent être activés ou non au moment de la compilation en
utilisant CMake. Les classes VTK définissant des algorithmes sont appelés
"filtres" et peuvent produire, transformer ou exporter des données.
Le modèle de données de VTK est prévu pour être flexible et supporte de
nombreux types de maillages, en deux et trois dimensions: les maillages
structurés, uniformes et rectilignes, mais aussi non structurés, qui
définissent les coordonnées des points, ainsi que leur connectivité, formant
ainsi des cellules. VTK supporte aussi l'exécution de filtres sur des données
définies par raffinement de maillage adaptatif (AMR), basé sur des patches ou
des arbres (HyperTreeGrid), mais aussi les cellules d'ordre élevé via le
modèle vtkCellGrid[3].
L'utilisateur de VTK définit un pipeline composés de filtres successifs, le
premier étant généralement une source standard ou un lecteur de fichier, et le
dernier étant une action d'écriture ou de rendu. L'évaluation de ce pipeline
suit un modèle d'exécution paresseuse séquentielle : les filtres en amont du
pipeline ne sont évalués que lorsqu'un filtre en aval demande un résultat.
Les modèles de données et l'exécution des pipelines VTK sont prévus pour être
distribuables entre plusieurs processeurs ou ordinateurs grâce à l'utilisation
de MPI.
Au delà de l'interface de programmation C++, VTK fournit également une couche
interprétée en Python, Java et .NET (via la bibliothèque propriétaire
ActiViz).
** Domaines d'utilisation
VTK est à la base de plusieurs logiciels de visualisation scientifique libres
tels que ParaView et VisIt. La bibliothèque PyVista fournit une API de haut
niveau au dessus de VTK pour les utilisateurs de Python.
VTK est aussi utilisé dans une variété de domaines scientifiques, parmi
lesquels figurent:
- Analyse d'image [4]
- Imagerie médicale
- Mécanique des fluides
- Finance
- Acoustique
- Mécanique
- Éléments finis
- Géophysique
- Stéréolythographie
- Biologie Moléculaire
- Reconstructions de volumes
** Exemples
Création d'une sphère bleue avec la bibliothèque VTK Python.<syntaxhighlight
lang="python3" line="1"> from vtkmodules.vtkFiltersSources import
vtkSphereSource from vtkmodules.vtkRenderingCore import (
vtkPolyDataMapper,
vtkActor,
vtkRenderWindow,
vtkRenderer,
vtkRenderWindowInteractor,
) import vtkmodules.vtkRenderingOpenGL2 import vtkmodules.vtkInteractionStyle
1. Instanciation de l'objet sphère
sphere = vtkSphereSource() sphere.SetRadius(2.0) sphere.SetThetaResolution(16)
sphere.SetPhiResolution(16)
1. Création du mapper, l'interface entre la donnée et le rendu
mapper = vtkPolyDataMapper() mapper.SetInputConnection(sphere.GetOutputPort())
1. Instanciation d'un acteur
actor = vtkActor() actor.SetMapper(mapper) actor.GetProperty().SetColor(0,
0.3, 1)
1. Création de la sceène de rendu et ajout de l'objet sphere sur fond noir
renderer = vtkRenderer() renderer.AddActor(actor) renderer.SetBackground(0, 0,
0)
1. Création de la fenêtre de rendu
ren_win = vtkRenderWindow() ren_win.AddRenderer(renderer)
1. Instanciation de l'interacteur
iren = vtkRenderWindowInteractor() iren.SetRenderWindow(ren_win)
1. Lancement du rendu de l'image
ren_win.Render() iren.Start()
</syntaxhighlight>
** Bibliographie
- [en] W.J. Schroeder, L.S. Avila, W. Hoffman, _Visualizing with VTK: A tutorial_ , IEEE Transaction on Computer Graphics and Applications, 2000, 20(5), [20-27] . see https://web.archive.org/web/20060901103015/http://www.ics.psu.edu/fallnotes/vtk_tutorial.pdf
- [en] Carsten Zerbst, _Scientific visualization with VTK and Tcl_ , Linux Magazine issue 16, 2002, [60-63] . see http://www.linux-magazine.com/issue/16/Tcl_VTK_library.pdf
- [en] Drew McCormack, _Developing Visualization Applications with Cocoa and VTK_ , part1, part2, 2003 see http://www.macdevcenter.com/pub/a/mac/2003/02/11/dev_osx.html see http://www.macdevcenter.com/pub/a/mac/2003/03/25/dev_osx.html
** Références
[Références]
** Livres
- [en] Will Schroeder, Ken Martin, Bill Lorensen, _The Visualization Toolkit, An Object-Oriented Approach To 3D Graphics_ , 4th edition, Kitware Inc. publishers, [1-930934-19-X]
- [en] _The Visualization Toolkit User's Guide_ , Kitware Inc. publishers, [1-930934-18-1]
** Liens internes
- Recalage d'images
- Insight Segmentation and Registration Toolkit ( ITK )
- Visible Human Project
- ParaView
** Liens externes
- [en] Site officiel see http://www.vtk.org/
- [en] Wiki see http://www.vtk.org/Wiki/VTK
- [en] Paraview see http://www.paraview.org/
- [en] ITK see http://www.itk.org/
- [en] VTKit see http://www.bioengineering-research.com/software/vtkit
- [en] VTKBlog see http://vtkblog.blogspot.com/
- [en] VTK Journal see http://www.midasjournal.org/?journal=35
- [fr] Visualiser des surfaces paramétriques avec VTK et Tcl-Tk see http://wfr.tcl-lang.org/2039
[logiciels libres]
Catégorie:Logiciel libre sous licence BSD Catégorie:Logiciel scientifique