如何使用libigl在薄表面上执行布尔运算?

时间:2016-06-18 14:30:15

标签: graphics computational-geometry mesh libigl

我目前正在研究libigl,并尝试抓住位于另一个体内的表面部分。然而,似乎libigl只适用于封闭的身体:

这是适用于封闭体的代码。 VAVF是三角形棱柱,VBFB是四面体:

#include <igl/readOFF.h>
//#define IGL_NO_CORK
//#undef IGL_STATIC_LIBRARY
#include <igl/copyleft/cgal/mesh_boolean.h>
#include <igl/viewer/Viewer.h>

#include <Eigen/Core>
#include <iostream>

Eigen::MatrixXd VA,VB,VC;
Eigen::VectorXi J,I;
Eigen::MatrixXi FA,FB,FC;
igl::MeshBooleanType boolean_type(
  igl::MESH_BOOLEAN_TYPE_UNION);

const char * MESH_BOOLEAN_TYPE_NAMES[] =
{
  "Union",
  "Intersect",
  "Minus",
  "XOR",
  "Resolve",
};

bool key_down(igl::viewer::Viewer &viewer, unsigned char key, int mods)
{
  switch(key)
  {
    default:
      return false;
    case 'A':
        viewer.data.clear();
        std::cout << "Loading A" << std::endl;
        viewer.data.set_mesh(VA, FA);
      break;
    case 'B':
        viewer.data.clear();
        std::cout << "Loading B" << std::endl;
        viewer.data.set_mesh(VB, FB);
      break;
    case 'C':
        viewer.data.clear();
        std::cout << "Loading C" << std::endl;
        viewer.data.set_mesh(VC, FC);
      return true;
  }  
  return true;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
  using namespace Eigen;
  using namespace std;

  double prismSize = 150;
  double Heigh = 300;
  VA.resize(6, 3);
  VA << -prismSize, prismSize, 0,
      prismSize, prismSize, 0,
      0, 2 * prismSize, 0,
      -prismSize, prismSize, Heigh,
      prismSize, prismSize, Heigh,
      0, 2 * prismSize, Heigh;
  FA.resize(8, 3);
  FA << 1, 0, 2,
      5, 3, 4,
      4, 1, 2,
      2, 5, 4,
      3, 5, 2,
      2, 0, 3,
      0, 1, 4,
      4, 3, 0;

  double tetsize = 300;
  VB.resize(4, 3);
  VB << 0, 0, tetsize,
      -tetsize, 0, 0,
      tetsize, 0, 0,
      0, tetsize*2, 0;
  FB.resize(4, 3);
  FB << 2, 1, 3,
      2, 0, 1,
      3, 0, 2,
      1, 0, 3;


  igl::copyleft::cgal::mesh_boolean(VA, FA, VB, FB, igl::MESH_BOOLEAN_TYPE_INTERSECT, VC, FC);

  std::cout
      << "VA:" << std::endl << VA << std::endl << "==============" << std::endl
      << "FA:" << std::endl << FA << std::endl << "==============" << std::endl
      << "VB:" << std::endl << VB << std::endl << "==============" << std::endl
      << "FB:" << std::endl << FB << std::endl << "==============" << std::endl
      << "VC:" << std::endl << VC << std::endl << "==============" << std::endl
      << "FC:" << std::endl << FC << std::endl << "==============" << std::endl;

  // Plot the mesh with pseudocolors
  igl::viewer::Viewer viewer;

  viewer.data.set_mesh(VA, FA);
  //viewer.data.set_mesh(VB, FB);
  //viewer.data.set_mesh(VC, FC);  

  viewer.core.show_lines = true;
  viewer.callback_key_down = &key_down;
  viewer.core.camera_dnear = 3.9;
  cout<<
    "Press '.' to switch to next boolean operation type."<<endl<<
    "Press ',' to switch to previous boolean operation type."<<endl<<
    "Press ']' to push near cutting plane away from camera."<<endl<<
    "Press '[' to pull near cutting plane closer to camera."<<endl<<
    "Hint: investigate _inside_ the model to see orientation changes."<<endl;
  viewer.launch();
}

但是,如果我从AB删除了其中一个曲面,例如下面的代码:

//FA.resize(8, 3);
FA.resize(7, 3);
//FA << 1, 0, 2,
FA << 5, 3, 4,
      4, 1, 2,
      2, 5, 4,
      3, 5, 2,
      2, 0, 3,
      0, 1, 4,
      4, 3, 0;

结果网格C将为空(我希望得到一个开放的薄表面而不是封闭的主体)。我想我使用的是错误的功能。谁知道怎么做?

3 个答案:

答案 0 :(得分:1)

布尔几何要求所有曲面都是多边形的,没有边界。否则,任何操作都将导致空集。这是对流形的简单探索:

Manifolds

...还有更多关于你问题的推理:

Boolean Operations

答案 1 :(得分:1)

您可能正在寻找igl::copyleft::cgal::trim_with_solid。这假设您有一个任意网格A,并且您有另一个封闭网格(实际上是实体或PWN网格)B。输出将是与A相同曲面的网格,但添加了新边,以便每个面都可以标记为B内部或B外部/ {}。使用输出列表D中的标记,然后通过A提取B“修剪”的部分是微不足道的。

igl::copyleft::cgal::trim_with_solid(VA,FA,VB,FB,V,F,D,J);

答案 2 :(得分:0)

如@Eric Bischoff所述,布尔几何要求所有表面都是多方面的。但是,我找到了一个解决方法,至少符合我的要求:

假设A是一个任意的开放曲面而B是一个封闭的流形,你想要切掉曲面A的外部。

我想要描述的解决方法是首先完成A使其变为多方面(A')。然后,从B中减去A',找到新创建的构面,它们构成了您想要的开放薄面。