VTK

Le Visualization Toolkit ( VTK ) est un système logiciel gratuit pour l'infographie 3D , le traitement d'images et la visualisation scientifique .

VTK est distribué sous la licence BSD 3-clause approuvée par GNU et FSF .

VTK se compose d'une bibliothèque de classes C++ et de plusieurs couches d'interface interprétées, notamment Tcl/Tk , Java et Python . La boîte à outils est créée et prise en charge par l' équipe Kitware . VTK prend en charge divers algorithmes de visualisation, notamment : les méthodes scalaires , vectorielles , tensorielles , de texture et volumétriques, ainsi que des techniques de modélisation avancées telles que la modélisation implicite, la réduction de polygones, le lissage de maillage, la découpe, le contournage et la triangulation de Delaunay . VTK dispose d'un cadre de visualisation d'informations , d'une suite de widgets d'interaction 3D, prend en charge le traitement parallèle et s'intègre à diverses bases de données et boîtes à outils d'interface utilisateur graphique telles que Qt et Tk . VTK est multiplateforme et fonctionne sur les plates-formes Linux, Windows, Mac et Unix. Le cœur de VTK est implémenté sous la forme d'une boîte à outils C++, obligeant les utilisateurs à créer des applications en combinant divers objets dans une application. Le système prend également en charge l'encapsulation automatisée du noyau C++ dans Python, Java et Tcl, de sorte que les applications VTK peuvent également être écrites à l'aide de ces langages de programmation.

VTK a été initialement créé en 1993 comme logiciel complémentaire du livre The Visualization Toolkit: An Object-Oriented Approach to 3D Graphics . Le livre et le logiciel ont été écrits par trois chercheurs (Will Schroeder, Ken Martin et Bill Lorensen) sur leur temps libre et avec l'autorisation de General Electric (la propriété du logiciel appartenait donc et appartient toujours aux auteurs). Une fois le cœur de VTK écrit, les utilisateurs et les développeurs du monde entier ont commencé à améliorer et à appliquer le système à des problèmes du monde réel.

Avec la fondation de Kitware , la communauté VTK s'est rapidement développée et l'utilisation de la boîte à outils s'est étendue aux applications académiques, de recherche et commerciales. Un certain nombre de grandes entreprises et organisations, telles que Sandia National Laboratories , Livermore National Laboratory et Los Alamos National Laboratory, ont financé le développement de VTK et ont même développé eux-mêmes un certain nombre de modules VTK. VTK constitue le cœur de l' application informatique biomédicale 3DSlicer , et de nombreux articles de recherche sur VTK ont été publiés lors de conférences IEEE Visualization et d'autres conférences. VTK a été utilisé sur un grand ordinateur à 1024 processeurs au Los Alamos National Laboratory pour traiter près d'un pétaoctet de données.

Plus tard, VTK a été étendu pour prendre en charge l'ingestion, le traitement et l'affichage des données informatiques . Ce travail a été soutenu par les laboratoires nationaux Sandia dans le cadre du projet « Titan ».

En 2013, un article d'enquête sur la visualisation pour la radiothérapie a remarqué que même si VTK est une boîte à outils puissante et largement connue, elle manquait d'un certain nombre de fonctionnalités importantes, telles que le rendu multivolume, ne prenait pas en charge le CUDA propriétaire de NVidia , ne prenait pas en charge le rendu hors cœur et ne prenait pas en charge nativement la visualisation des données volumétriques dépendantes du temps.

Cependant, depuis 2013, des améliorations ont été apportées, comme VTK-m, qui peut accélérer et paralléliser certaines tâches de calcul intensif en utilisant des bibliothèques comme Kokkos de Sandia . VTK est également utilisé dans le pipeline de visualisation de logiciels d'imagerie radiologique tels que MEDInria ou Starviewer qui effectuent des visualisations multi-volumes (également appelées fusion) et dépendantes du temps (également appelées phase).