【译者：这个系列教程是以Kitware公司出版的《VTK User’s Guide -11th edition》一书作的中文翻译（出版时间2010年，ISBN: 978-1-930934-23-8），由于时间关系，我们不能保证每周都能更新本书内容，但尽量做到一周更新一篇到两篇内容。敬请期待^_^。欢迎转载，另请转载时注明本文出处，谢谢合作！同时，由于译者水平有限，出错之处在所难免，欢迎指出订正！】
【本小节内容对应原书的第83页至第87页】
4.16 动画
- 动画是可视化等系统的重要模块；
- 通过编写修改某个Filter和渲染器Render参数的循环，可以实现简单的动画效果。但是一旦有多个参数需要修改时，这种方法就会变得比较复杂。
- VTK提供了一个由vtkAnimationCue和vtkAnimationScene等类所组成的框架，支持动画场景的创建和回放。
- vtkAnimationCue对应一个可随时间改变的实体，比如Actor的空间位置；vtkAnimationScene则表示一个场景或者由vtkAnimationCue实例所组成的动画场景。
动画场景（vtkAnimationScene）
vtkAnimationScene表示一个场景或者是动画场景的建立。动画场景一般是通过渲染一系列的帧，在渲染每一帧时改变某些可视化参数来建立的。所渲染的每一帧都关联一个动画时间，这个时间用来确定动画中每一帧的位置。基于不同的播放模式，动画时间在动画播放过程中是一个计数不断增加的简单变量。
以下列出了类vtkAnimationScene中一些比较重要的方法：
SetStartTime()/SetEndTime()
设置动画场景的开始和结束时间，也是动画回放时的时间范围。
SetPlayMode()
用于控制动画回放的模式，也就是动画时间是如何改变的。有两种模式可以设置。
SequenceMode (PLAYMODE_SEQUENCE)
这种模式下，每帧的动画时间增加(1/frame-rate)的间隔，直至达到所设置的EndTime。因此，所渲染的总帧数是固定的，与渲染每一帧时所用的时间的长短无关。
RealTimeMode (PLAYMODE_REALTIME)
这种模式下，整个动画的运行时间大约是(EndTime-StartTime)秒，其中第n帧的运行时间是：第(n-1)帧的运行时间+渲染第(n-1)帧所用的时间。因此，所渲染的总帧数随着渲染每一帧所用时间的不同而不同。
SetFrameRate()
帧率是指单位时间内渲染的帧数。主要用于Sequence模式。
AddCue(),RemoveCue(), RemoveAllCue()
添加vtkAnimationCue实例到场景中或者从场景中移除vtkAnimationCue实例。
SetAnimationTime()
指定某一帧的动画时间。
GetAnimationTime()
动画回放时，获取动画的时钟时间。
Play()
开始播放动画。
SetLoop()
如果设置为true，则调用Play()方法后将进入动画循环。
AnimationCue (vtkAnimationCue)
vtkAnimationCue对应动画场景中随时间改变的实体。vtkAnimationCue实例本身并不知道与动画相关的参数是如果改变的。因此，用户必须从vtkAnimationCue中派生出子类或者使用观察者模式监听事件，来改变动画过程中需要改变的参数。
动画场景中的Cue实体都有一个开始时间（start-time）和结束时间（end-time）。动画回放时，当场景的动画时间是处于所指定的开始时间与结束时间的范围内时，Cue实体就会被激活。Cue实体一旦激活后，它本身会发出vtkCommand::StartAnimationCueEvent事件。而对于动画系列中的每一帧，则发出vtkCommand::AnimationCueTickEvent事件，当动画时间递增至Cue实体的结束时间时，会发出vtkCommand::EndAnimationCueEvent事件。以下是vtkAnimationCue类中一些比较重要的方法：
SetTimeMode
TimeMode定义了Cue实体的起始时间和结束时间是如何指定的，有两种模式可选。
Relative (TIMEMODE_RELATIVE)
这种模式下，动画场景中的Cue实体的时间是相对动画场景的开始时间来指定的。
Normalized (TIMEMODE_NORMALIZED)
这种模式下，Cue实体的开始时间和结束时间的取值范围为[0,1]，其中0对应动画场景的开始，1对应结束。
SetStartTime/SetEndTime
这两个方法主要是当Cue实体被激活时，标识动画时间的范围。当TimeMode取值为TIMEMODE_RELATIVE时，与动画场景的起始和结束时间有相同的单位。当TimeMode取值为TIMEMODE_NORMALIZED时，Cue实体的开始时间和结束时间的取值范围为[0,1]，其中0对应动画场景的开始，1对应结束。
GetAnimationTime()
用于vtkCommand::AnimationCueTickEvent事件的处理。处理事件时，可用来确定动画场景中的当前帧。其值依赖于TimeMode，如果TimeMode取值为TIMEMODE_RELATIVE时，其值是Cue实体激活后的时间单位的倍数；TimeMode取值为TIMEMODE_NORMALIZED时，Cue实体的开始时间和结束时间的取值范围为[0,1]，其中0对应动画场景的开始，1对应结束。
GetClockTime()
该方法与vtkAnimationScene::GetAnimationTime()中的动画时钟时间类似。只有当处理vtkCommand::AnimationCueTickEvent事件时才有效。
TickInternal (double currenttime, doubledeltatime, double clocktime)
正如前面所提的，我们可以派生一个vtkAnimationCue子类来代替编写处理动画事件的函数。子类派生时，需要重载该函数。其中该函数的参数分别对应GetAnimationTime()，GetDeltaTime()和GetClockTime()的返回值。
StartCueInternal(), EndCueInternal()
这两个方法可在子类中重载，主要做一些创建、清除等工作以及动画回放时控制Cue实体的开始和结束。用户也可以添加事件观察者，通过监听vtkCommand::StartAnimationCueEvent和vtkCommand::EndAnimationCueEvent事件来实现类似的功能。
以下的示例中，我们创建了一个简单的动画：vtkSphereSource的StartTheta随着动画时间而改变。示例中的Cue实体使用Normalized时间模式，因此，可以通过改变场景时间或者Cue实体的时间来改变StartTheta的值。
class vtkCustomAnimationCue : public vtkAnimationCue
{
public:
static vtkCustomAnimationCue* New();
vtkTypeRevisionMacro (vtkCustomAnimationCue,vtkAnimationCue);
vtkRenderWindow *RenWin;
vtkSphereSource *Sphere;
protected:
vtkCustomAnimationCue()
{
this->RenWin = 0;
this->Sphere = 0;
}
// Overridden to adjust the sphere'sradius depending on the frame we
// are rendering. In this animation wewant to change the StartTheta
// of the sphere from 0 to 180 over thelength of the cue.
virtual void TickInternal(doublecurrenttime, double deltatime, double clocktime)
{
double new_st = currenttime * 180;
// since the cue is in normalizedmode, the currenttime will be in the
// range[0,1], where 0 is start ofthe cue and 1 is end of the cue.
this->Sphere->SetStartTheta(new_st);
this->RenWin->Render();
}
};
vtkStandardNewMacro(vtkCustomAnimationCue);
vtkCxxRevisionMacro(vtkCustomAnimationCue,"$Revision$");
int main(int argc, char *argv[])
{
// Create the graphics sturctures. Therenderer renders into the
// render window.
vtkRenderer *ren1 = vtkRenderer::New();
vtkRenderWindow *renWin =vtkRenderWindow::New();
renWin->SetMultiSamples(0);
renWin->AddRenderer(ren1);
vtkSphereSource *sphere =vtkSphereSource::New();
vtkPolyDataMapper *mapper =vtkPolyDataMapper::New();
mapper->SetInputConnection(sphere->GetOutputPort());
vtkActor *actor = vtkActor::New();
actor->SetMapper(mapper);
ren1->AddActor(actor);
ren1->ResetCamera();
renWin->Render();
//Create an Animation Scene
vtkAnimationScene *scene =vtkAnimationScene::New();
scene->SetModeToSequence();
scene->SetFrameRate(30);
scene->SetStartTime(0);
scene->SetEndTime(60);
// Create an Animation Cue to animate thecamera.
vtkCustomAnimationCue *cue1 =vtkCustomAnimationCue::New();
cue1->Sphere = sphere;
cue1->RenWin = renWin;
cue1->SetTimeModeToNormalized();
cue1->SetStartTime(0);
cue1->SetEndTime(1.0);
scene->AddCue(cue1);
scene->Play();
scene->Stop();
ren1->Delete();
renWin->Delete();
scene->Delete();
cue1->Delete();
return 0;
}
【第4章-VTK基础 全部翻译完成】