对于三维空间中的模型，它是投射到二维平面显示，很多时候，我们需要知道它在坐标系的位置或者相对于另一个模型的位置，又或者是它的法向量等，这时候借助显示坐标系就很有必要，下面的方法可能会帮助到你。

方法一

借助vtkLineSource来画三条线，分别是X, Y, Z轴，再给三条轴设置不同的color加以区分。

vtkSmartPointer<vtkLineSource> lineSourceX = vtkSmartPointer<vtkLineSource>::New();
lineSourceX->SetPoint1(0, 0, 0);
lineSourceX->SetPoint2(LINE_LEN, 0, 0);
lineSourceX->Update();
vtkSmartPointer<vtkLineSource> lineSourceY = vtkSmartPointer<vtkLineSource>::New();
lineSourceY->SetPoint1(0, 0, 0);
lineSourceY->SetPoint2(0, LINE_LEN, 0);
lineSourceY->Update();
vtkSmartPointer<vtkLineSource> lineSourceZ = vtkSmartPointer<vtkLineSource>::New();
lineSourceZ->SetPoint1(0, 0, 0);
lineSourceZ->SetPoint2(0, 0, LINE_LEN);
lineSourceZ->Update();
//--------------------------------------------
actor1[0]->GetProperty()->SetColor(1, 0, 0);
actor1[1]->GetProperty()->SetColor(0, 1, 0);
actor1[2]->GetProperty()->SetColor(0, 0, 1);

方法二

直接使用vtkAxesActor来显示坐标系，这也是比较推荐的方法。

vtkSmartPointer<vtkAxesActor> actor2 = vtkSmartPointer<vtkAxesActor>::New();
actor2->SetPosition(0, 0, 0);
actor2->SetTotalLength(AXIS_LEN, AXIS_LEN, AXIS_LEN);
actor2->SetShaftType(0);
actor2->SetAxisLabels(0);
actor2->SetCylinderRadius(0.02);

效果如下图所示，Red, Green, Blue分别对应X,Y,Z三条轴：

示例代码

#include <vtkLineSource.h>
#include <vtkPolyData.h>
#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkPolyDataMapper.h>
#include <vtkActor.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include <vtkProperty.h>
#include <vtkAxesActor.h>
#include <vtkConeSource.h>int main(int, char *[])
{vtkSmartPointer<vtkConeSource> sphereSource =vtkSmartPointer<vtkConeSource>::New();sphereSource->SetRadius(.5);sphereSource->SetCenter(0, 0, 0);vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> mapper = vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();mapper->SetInputConnection(sphereSource->GetOutputPort());vtkSmartPointer<vtkActor> actor =vtkSmartPointer<vtkActor>::New();actor->SetMapper(mapper);
#define LINE_LEN 2.// #Method1vtkSmartPointer<vtkLineSource> lineSourceX = vtkSmartPointer<vtkLineSource>::New();lineSourceX->SetPoint1(0, 0, 0);lineSourceX->SetPoint2(LINE_LEN, 0, 0);lineSourceX->Update();vtkSmartPointer<vtkLineSource> lineSourceY = vtkSmartPointer<vtkLineSource>::New();lineSourceY->SetPoint1(0, 0, 0);lineSourceY->SetPoint2(0, LINE_LEN, 0);lineSourceY->Update();vtkSmartPointer<vtkLineSource> lineSourceZ = vtkSmartPointer<vtkLineSource>::New();lineSourceZ->SetPoint1(0, 0, 0);lineSourceZ->SetPoint2(0, 0, LINE_LEN);lineSourceZ->Update();vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> MapperX = vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();MapperX->SetInputConnection(lineSourceX->GetOutputPort());vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> MapperY = vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();MapperY->SetInputConnection(lineSourceY->GetOutputPort());vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> MapperZ = vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();MapperZ->SetInputConnection(lineSourceZ->GetOutputPort());vtkSmartPointer<vtkActor> actor1[3];for (int i = 0; i < 3; i++){actor1[i] = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();}actor1[0]->SetMapper(MapperX);actor1[1]->SetMapper(MapperY);actor1[2]->SetMapper(MapperZ);actor1[0]->GetProperty()->SetColor(1, 0, 0);actor1[1]->GetProperty()->SetColor(0, 1, 0);actor1[2]->GetProperty()->SetColor(0, 0, 1);actor1[0]->SetPosition(0, 0, 0);actor1[1]->SetPosition(0, 0, 0);actor1[2]->SetPosition(0, 0, 0);// #Method2vtkSmartPointer<vtkAxesActor> actor2 =vtkSmartPointer<vtkAxesActor>::New();actor2->SetPosition(0, 0, 0);actor2->SetTotalLength(LINE_LEN, LINE_LEN, LINE_LEN);actor2->SetShaftType(0);actor2->SetAxisLabels(0);actor2->SetCylinderRadius(0.02);vtkSmartPointer<vtkRenderer> renderer1 =vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();vtkSmartPointer<vtkRenderer> renderer2 =vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renderWindow =vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();renderWindow->SetSize(800, 400);renderWindow->AddRenderer(renderer1);renderWindow->AddRenderer(renderer2);vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> renderWindowInteractor =vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();renderWindowInteractor->SetRenderWindow(renderWindow);double leftViewport[] = { 0.0, 0.0, 0.5, 1.0 };double rightViewport[] = { 0.5, 0.0, 1.0, 1.0 };for (int i = 0; i < 3; i++){renderer1->AddActor(actor1[i]);}renderer1->AddActor(actor);renderer2->AddActor(actor2);renderer2->AddActor(actor);renderer1->SetBackground(.3, .3, .5);renderer2->SetBackground(.2, .4, .5); renderer1->SetViewport(leftViewport);renderer2->SetViewport(rightViewport);renderWindow->Render();renderWindowInteractor->Start();return EXIT_SUCCESS;
}

Reference

shows how to display the coordinate axes in the render window

shows how to position an AxesActor in 3D

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