如何使用Helix.SharpDX体积渲染来可视化3D标量场？

Question

我的任务是使用Helix Toolkit可视化标量的3D字段。输入数组包含双精度值，没有限制，但通常在[-50000，+50000]之间。标量值影响多维数据集的颜色：最小值具有蓝色，0-白色，最大值-红色。所有其他颜色值都将与该值进行插值。

现在，我正在尝试了解HelixToolkit.Wpf.SharpDX中的颜色转移贴图是如何工作的。为此，我创建了一个2x2x1标量的简单字段。

MainWindow.xaml

<hx:Viewport3DX
    Name="view1"
    Grid.Row="1"
    BackgroundColor="SkyBlue"
    Camera="{Binding Camera}"
    EffectsManager="{Binding EffectsManager}"
    EnableDesignModeRendering="True"
    UseDefaultGestures="False"
    CameraRotationMode="Trackball">
    <hx:Viewport3DX.InputBindings>
        <KeyBinding Key="B" Command="hx:ViewportCommands.BackView" />
        <KeyBinding Key="F" Command="hx:ViewportCommands.FrontView" />
        <KeyBinding Key="U" Command="hx:ViewportCommands.TopView" />
        <KeyBinding Key="D" Command="hx:ViewportCommands.BottomView" />
        <KeyBinding Key="L" Command="hx:ViewportCommands.LeftView" />
        <KeyBinding Key="R" Command="hx:ViewportCommands.RightView" />
        <KeyBinding Command="hx:ViewportCommands.ZoomExtents" Gesture="Control+E" />
        <MouseBinding Command="hx:ViewportCommands.Rotate" Gesture="RightClick" />
        <MouseBinding Command="hx:ViewportCommands.Zoom" Gesture="MiddleClick" />
        <MouseBinding Command="hx:ViewportCommands.Pan" Gesture="LeftClick" />
    </hx:Viewport3DX.InputBindings>
    <hx:VolumeTextureModel3D VolumeMaterial="{Binding VolumeMaterial}" />
</hx:Viewport3DX>

MainWindowViewModel.cs

public MainWindowViewModel()
{
    Nx = 2;
    Ny = 2;
    Nz = 1;

    var m = new VolumeTextureDiffuseMaterial();

    var data = new[] {0.0f, 0.25f, 0.5f, 1.0f};

    var gradients = VolumeDataHelper.GenerateGradients(data, Nx, Ny, Nz, 1);
    m.Texture = new VolumeTextureGradientParams(gradients, Nx, Ny, Nz);
    m.TransferMap = new[]
        {Colors.Red.ToColor4(), Colors.Blue.ToColor4(), Colors.Lime.ToColor4(), Color4.White};
    m.SampleDistance = 0.1;
    m.Freeze();

    VolumeMaterial = m;
}

我原本希望有4个不同颜色的多维数据集，例如（由于插值和采样，多维数据集之间可能存在梯度）：

但是我不断得到这种奇怪的三角形颜色组合：

颜色转移贴图阵列的工作原理如何？如何使用HelixToolkit.SharpDX的体积渲染功能使用多维数据集获得所需的结果？

Answer 1

您可以尝试参考本教程。 Tutorial 1和Tutorial 2

这是Helixtoolkit用来实现体积渲染的方式。