在项目的开发过程中，遇到将vtk三维重建结果放置到网页（Web Page）中进行可视化展示的棘手问题，想要实现的效果图如下：
图一：最终实现的 v t k − 3 D 模型 W e b 页面可视化 图一：最终实现的vtk-3D模型Web页面可视化 图一：最终实现的vtk−3D模型Web页面可视化
笔者调研了很多前者的博客资料等相关文献，发现了很多问题，大致梳理如下：
vtk.js的相关配置几笔带过，并且不同博主有不同的项目配置方案，有的甚至没有详写如何配置vtk.js环境。对于没有使用过vtk的Javascript库的萌新并不是特别友好，这将会花费很多时间在配置环境上。基于上述问题，笔者决定记录开发过程中的解决方案，力求清晰、简明、切中肯綮。希望帮助到更多同行开发者进行vtk的Web可视化工作，节省时间。
前端采用的是bootstrap库用作常规页面开发与渲染，bootstrap提供的素材库、javascript和css对于并不熟悉前端领域的开发者非常友好。
如果您想了解bootstrap库的相关内容，您可以访问官方文档(中文手册)
这篇博客使用的例程，是基于python flask后端框架开发的VTK Web可视化页面，因此有最基本的flask项目结构和项目文件夹，也就是：
static文件夹，存放静态资源文件，如javascript脚本和css文件templates文件夹，存放html文件app.py执行脚本具体的项目结构如下图所示：
图二：项目具体结构 图二：项目具体结构 图二：项目具体结构
其中，我们的vtk三维重建结果被保存为tttest.vtp文件，存放在static/ctpModels/路径下，在之后的实现代码中，我们会对此路径进行提取。
笔者的开发方向并不是前端领域，因此对于相关术语的描述与使用并不是很熟悉，见谅！
之前调研过的前后端分别创建项目的启动方式，即：
npm start指令启动项目（Vue等）python app.py指令启动后端项目这样的前后端分离启动项目笔者并不熟悉，并且整个项目也比较heavy。您可以参阅这篇博客来获取以这种方式搭建vtk.js环境的详细步骤。
笔者采取的是比较轻量化的启动方案：
简单使用: <script src='https://unpkg.com/vtk.js'></script>来载入vtk.js配置。
当网页开始载入时，浏览器会自动请求https://unpkg.com/vtk.js这个地址，并将其Javascript脚本导入，这个过程需要联网操作。
如果您想节省用户所承担的网络/时间成本，您可以自行提取该页面上的javascript脚本，将其存放在static/js/目录下，再进行本地导入操作。
<!-- 用于进行三维模型可视化的页面小窗口展示 -->
<section>
<div class="container">
<div class="row align-items-center justify-content-between">
<div class="col-md text-center">
<div id="previewwww" style="left: 30px; height: 512px; width: 512px;">
</div>
</div>
<div class="col-md">
<div>
<p>Lorem ipsum, dolor sit amet consectetur adipisicing elit. Vero nam sint quibusdam
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quidem distinctio ad error, nemo aliquid! Saepe placeat optio nulla excepturi qui
repellat doloribus. Reiciendis perferendis incidunt unde nulla!</p>
</div>
</div>
</div>
</div>
<!-- 载入vtk.js脚本 -->
<script src='https://unpkg.com/vtk.js'></script>
<!-- 载入展示三尾重建的脚本 -->
<script>
// Load script from https://unpkg.com/vtk.js then...
var myContainer = document.querySelector('#previewwww');
var fullScreenRenderer = vtk.Rendering.Misc.vtkFullScreenRenderWindow.newInstance({
background: [1.0, 1.0, 1.0],
container: myContainer,
});
// render configuration
var renderer = fullScreenRenderer.getRenderer();
var renderWindow = fullScreenRenderer.getRenderWindow();
var actor = vtk.Rendering.Core.vtkActor.newInstance();
var mapper = vtk.Rendering.Core.vtkMapper.newInstance();
const vtpReader = vtk.IO.XML.vtkXMLPolyDataReader.newInstance();
mapper.setInputConnection(vtpReader.getOutputPort());
actor.setMapper(mapper);
mapper.setScalarVisibility(false);
actor.getProperty().setColor(1.0, 1.0, 1.0);
function beginRender() {
renderer.addActor(actor);
renderer.resetCamera();
renderWindow.render();
}
vtpReader.setUrl("{{ url_for('static', filename='vtpModels/tttest.vtp') }}").then(beginRender);
</script>
</section>
html架构搭建vtk-js的可视化是在html页面元素中的一个div中进行的展示，首先要进行最基本的html页面元素布局。我们将上面的代码逐步拆减、提取骨干：
<!-- 用作例程基本的页面布局 -->
<!-- 一行两列，最外层用一个container包装 -->
<div class="container">
<!-- 先写row，里面再写col -->
<!-- 结合bootstrap配置好相关的类，调整位置 -->
<div class="row align-items-center justify-content-between">
<!-- 第一个column，放置三维建模窗口 -->
<div class="col-md text-center">
<!-- 这里要设置好div的id，便于后面进行绑定操作 -->
<div id="previewwww" style="left: 30px; height: 512px; width: 512px;">
</div>
</div>
<!-- 第二个column，放置解说文字 -->
<div class="col-md">
<div>
<p>Lorem100</p>
</div>
</div>
</div>
</div>
这段代码要实现的效果：
图三： h t m l 实现的页面骨架布局 图三：html实现的页面骨架布局 图三：html实现的页面骨架布局
其中，值得注意的是：一定要给需要进行3D展示的窗口提供id标注，以便在后续的javascript代码中通过document.querySelector()进行查找和绑定，从而支持后续的动态展示代码运行。
同样，笔者在调整css页面布局上花费了很多时间。您可以照搬示例代码中的css信息，也可以自行设置。有关css调整的问题，会在后面详细讲到。
vtk.js，为下面自己的js做铺垫<!-- 以下是更加宏观的三个部分代码的骨架 -->
<!-- 上面提到的第一部分的基本html搭建 -->
<div class="container">
<!-- your code here... -->
</div>
<!-- 载入vtk.js脚本 -->
<script src='https://unpkg.com/vtk.js'></script>
<!-- 载入展示三尾重建的脚本 -->
<script>
// your code here...
</script>
三个部分的代码骨架非常清晰，需要注意的是，要在您自己的javascript代码之前插入vtk.js脚本。
<!-- 载入展示三尾重建的脚本 -->
<script>
// 查找之前定义的用于可视化的div
var myContainer = document.querySelector('#previewwww');
// 用于页面可视化的Renderer，官方文档介绍是使用fullScreenRenderer
var fullScreenRenderer = vtk.Rendering.Misc.vtkFullScreenRenderWindow.newInstance({
background: [1.0, 1.0, 1.0], //设置背景颜色
container: myContainer, // 绑定myContainer
});
// 获取渲染器和渲染窗口
var renderer = fullScreenRenderer.getRenderer();
var renderWindow = fullScreenRenderer.getRenderWindow();
// 定义actor和mapper，有关actor和mapper的相关内容，您可以查找vtk官方文档或者其他资料
var actor = vtk.Rendering.Core.vtkActor.newInstance();
var mapper = vtk.Rendering.Core.vtkMapper.newInstance();
// 定义vtpReader，读取您自己的.vtp文件
const vtpReader = vtk.IO.XML.vtkXMLPolyDataReader.newInstance();
// 进行inputConnection连接
mapper.setInputConnection(vtpReader.getOutputPort());
actor.setMapper(mapper);
// 调整模型的颜色
mapper.setScalarVisibility(false);
actor.getProperty().setColor(1.0, 1.0, 1.0);
// 设置渲染函数
function beginRender() {
renderer.addActor(actor);
renderer.resetCamera();
renderWindow.render();
}
// 寻找模型存放的位置并开始渲染
vtpReader.setUrl("your/.vtp model/path").then(beginRender);
</script>
上述代码中，所有相关函数及其功能已经一一注释，在这里需要详细讲解笔者开发过程中踩过的坑，请您一定耐心阅读。
fullScreenRenderer的初始化认识vtk.js
在var fullScreenRenderer = vtk.Rendering.Misc.vtkFullScreenRenderWindow.newInstance()函数中，我们可以看到传入的参数是一个字典类，在字典中进行初始化的设置。其中，background: [1.0, 1.0, 1.0]是将背景设置为白色，您可以调整为[0, 0, 0]以将其变为黑色，或者通过调整这个列表的值，以获取不同的背景颜色。
vtp其实是Visualization Toolkit Polygonal Data的缩写，也是较为通用的一份文件，通过vtk.IO.XML.vtkXMLPolyDataReader来读取相应文件。
从本地读取.vtp模型，需要借助vtk.js自带的工具：vtk.IO.XML.vtkXMLPolyDataReader来实现读取操作，在这里我们首先定义一个vtpReader，我们会在最后通过调用vtpReader.setUrl()的方式读取本地的三维模型文件。
需要注意的是：
mapper.setInputConnection(vtpReader.getOutputPort());
actor.setMapper(mapper);
这两句代码的功能仅仅是建立vtpReader的Output Port连接，而不是读取文件。读取文件的操作会在脚本的最后执行。这样就更能理解在读取文件之前就进行mapper、actor和vtpReader操作的原因。
笔者最初进行开发的时候，读取到的模型颜色是蓝色的。
图四：两种不同的模型颜色 图四：两种不同的模型颜色 图四：两种不同的模型颜色
默认读取出来的模型颜色就是蓝色，为了获取更好的视觉效果，我们可以通过下面两句javascript代码改变模型颜色：
mapper.setScalarVisibility(false);
actor.getProperty().setColor(1.0, 1.0, 1.0);
需要注意的是，第一句mapper.setScalarVisibility(false);一定要写，否则可能无法改变颜色，因为mapper映射器的scalarVisibility属性的颜色设置为false，会禁用禁用标量可见性，并使参与者的颜色独立于数据值。
笔者的模型预先处理好，已经放置在本地的文件夹中，通过vtpReader.setUrl()读取。
您可以自行选择路径，并且进行模型的读取操作。
注：有关vtpReader的setUrl()读取文件失败的问题，您可以参阅博客后面的部分，有详细提到。
前者较为heavy，应该是需要用到vue等大型前端项目才会使用的部署方案，优点是开发方便（编写代码之类），但是对于普通的小项目或者对前端不熟的开发者来说未免太过麻烦。
笔者推荐轻量级部署方案，仅仅是实现一个功能并不需要大费周章，简单部署导入vtk.js运行即可。
在开发过程中，您在浏览器中可以通过F12打开后台查看代码运行的问题，笔者曾经在使用vtpReader.setUrl()过程中遇到这样的报错:
Access to XMLHttpRequest at 'file:///C:/Users/27813/Desktop/vtk-jscone-resolution-example/dist/tttest.vtp'
from origin 'null' has been blocked by CORS policy: Cross origin requests are only
supported for protocol schemes: http, data, isolated-app, chrome-extension,
chrome, https, chrome-untrusted.
出现这样的错误信息，是因为正在尝试使用文件URL从本地文件系统加载VTP文件，但由于CORS(跨源资源共享)策略，您的浏览器正在阻止该请求。这是因为文件URL不是跨源请求所允许的协议方案之一。
也就是说，如果您的开发环境的项目结构是简单的html和一份.vtp模型文件，很有可能会失败，因为并没有遵守改协议，笔者最初也是在这里耗费许久时间。
为了解决这个问题，您可以尝试在Web运行中直接进行开发。笔者在后续的开发中，直接将flask调成debug模式，然后将网页在本地运行起来，直接在项目中进行代码开发，可以有效解决这个问题。
同时，笔者使用了flask框架自带的url_for()函数，解决url地址的问题，以下是在读取文件的时候使用的代码：
vtpReader.setUrl("{{ url_for('static', filename='vtpModels/tttest.vtp') }}").then(beginRender)
如果成功读取了三维模型，但是页面上并没有显示出来，很有可能是您的css代码出现问题。可能是position: absolute等位置代码的问题，需要仔细检查并调整。
笔者同样出现过html中并未呈现三维模型的问题，后来才发现是css代码的问题，经过调整之后，问题得以解决。在上文的代码中，您可以参考本人的css设置，进而调整您自己的css代码。