在计算机图形学中,将三角形网格转换为四边形网格是一种常见的操作,尤其是在3D建模、游戏开发和动画领域。四边形网格因为其更规则的结构,便于进行编辑和动画处理,因此通常优于三角形网格。本文将深入探讨一种C++实现的算法,该算法用于将三角形网格转换为四边形网格。 我们要理解三角形网格和四边形网格的基本概念。三角形网格是由一系列相互连接的三角形面片组成的,这种结构能够精确地表示复杂的3D形状。而四边形网格则由四个边界的多边形组成,更利于进行拓扑优化和变形操作。 四边形化的过程通常包括以下几个步骤: 1. **预处理**:需要对输入的三角形网格进行预处理,如检查是否存在孤岛(单独的三角形)或悬挂边(只被一个顶点连接的边)。这些异常情况可能会影响后续的转换过程。 2. **边缘匹配**:算法会尝试找到相邻的三角形之间的公共边,并尝试将它们合并成一条四边形的边界。这一步骤需要考虑保持拓扑一致性,避免形成自交或非平面的四边形。 3. **孔洞填充**:对于三角形内部的孔洞,算法需要找到合适的顶点来填满它们,这通常通过插入新的顶点或者重新排列现有的顶点来实现。插入新顶点时要考虑如何最小化变形和保持几何细节。 4. **细分与优化**:为了保证生成的四边形网格质量,可能需要对某些大角度的四边形进行细分,或者对不规则的四边形进行平滑处理。这个阶段可以使用细分算法如Catmull-Clark或Loop细分,同时结合拓扑优化来改善网格结构。 5. **后处理**:检查并修复任何可能遗留的问题,如检查四边形的正确性,去除重复的顶点,以及优化顶点顺序以减少渲染时的接缝。 在“tri-quad-mesh-converter-master”这个压缩包中,可能包含了实现上述步骤的源代码和示例数据。源代码可能会使用数据结构如邻接表来存储网格信息,同时使用图论算法来处理边的连接关系。此外,为了提高效率,可能还采用了启发式方法来决定最优的四边形化策略。 理解并实现这样的转换算法对于深入学习计算机图形学和3D建模技术非常有帮助。开发者可以通过分析和改进这个C++实现,来优化转换性能,或者增加更多的功能,如支持自定义的四边形化规则和质量指标。在实际应用中,这种转换算法可以集成到3D建模软件或游戏引擎中,提高用户的工作效率。
2024-07-27 18:21:29 13.76MB
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MATLAB编写三角形网格有限元程序,验证圣维南原理.
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压缩包包括四个脚本,用于将三角形网格从 MATLAB 转换为 NASTRAN (ASCII) 格式,反之亦然。 NASTRAN 格式可导入商业 FEM 求解器,例如 ANSYS/Ansoft。 内容: nastranmat.m % 读取 NASTRAN ASCII 格式的三角形网格并将其保存为 *.mat 文件。 网状浏览器% 绘制三角形网格:边、曲率、外法向量 matnastran.m % 读取 MATLAB(*.mat 文件)三角形网格并将其以 ASCII NASTRAN 格式保存为 *.nas 文件。 正常检查% 检查三角形网格的外部法向量是否遵循右手法则。 如果它们不匹配,则脚本会相应地重新排列三角形顶点。 brain_low.nas % 以 NASTRAN (ASCII) 格式来自 Visible Human Project(女性)的低分辨率大脑模型作为示例。 解压缩包
2022-09-07 21:25:20 63KB matlab
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使用C#设计基于Windows平台的三角形网格剖分试验程序设计 (1) 能根据用户使用鼠标交互输入点,自动进行单元生成。 (2) 读入数据文件(点集数据),自动生成单元。 (3) 保存处理结果(单元表,节点表,文本格式贮存)。 (4) 删除点、插入点、移动点。
2022-05-26 22:38:39 6.89MB 有限元 双链表 绘图
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三角形网格的三维表面模型基础上,提出了一种基于AIF的三角形网格切割算法。切割过程中,首先通过AIF的网格拓扑结构检索算法,由离散的切割点来构造连续的切割路径,然后修改AIF,实现网格重建,获得新的三角形网格和拓扑结构,最后利用AIF与树型搜索算法实现对切割后独立三角形网格群的提取,获得切割分离的效果。试验结果表明,所提出的算法可较好地执行切割分离过程,并且得到较高的精确度和真实的切分绘制效果。
2022-04-05 17:16:42 353KB 自然科学 论文
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如果您将其用于学术目的,请引用: 1. Szymon Rusinkiewicz 撰写的“在三角形网格上估计曲率及其导数”(2004 年) 2. Y. Ben Shabat, A. Fischer,“使用曲率分析为增材制造设计自适应多Kong微结构”第 25 届 CIRP 设计会议。 2015 年,以色列海法。 此代码是根据 [1] 实现的。 GetCurvatures 计算曲率张量和主曲率在% 面顶点数据结构中给出的网格的每个顶点%输入: -FV -struct - 三角形网格面顶点数据结构(包含 FV.face 和FV.顶点) -toggleDerivatives - 标量 1 或 0,指示是否计算曲率导数%输出: -PrincipalCurvatures - 2XN 矩阵(其中 N 是包含每个顶点的主曲率 k1 和 k2 的顶点数-PrincipalDir1 - 包含 k1 主体方
2022-03-22 14:28:01 9KB matlab
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** 由 Oliver Woodford 提供大幅提速。 建议更新到最新版本** stlwrite(FILE, FV) 将立体光刻 (STL) 文件写入 FILE 由 FV 定义的三角面片(具有字段“顶点”的结构) 和“面Kong”)。 stlwrite(FILE, FACES, VERTICE) 分别取面和顶点, 而不是在 FV 结构中stlwrite(FILE, X, Y, Z) 从 X, Y 中的表面数据创建一个 STL 文件, 和 Z. stlwrite 将此网格数据三角化为三角化表面使用下面指定的三角测量选项。 X、Y 和 Z 可以是大小相同的二维数组。 如果 X 和 Y 是向量长度分别等于 SIZE(Z,2) 和 SIZE(Z,1),它们被传递通过 MESHGRID 创建网格数据。 如果X或Y是标量值, 它们用于指定网格点之间的 X 和 Y 间距。 stlwrite(...,'
2022-03-09 15:26:36 5KB matlab
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网状卷 这不是一个严肃的项目,只是一个大学作业的解决方案! 由三角形网格表示的模型的体积计算,在 CUDA 中实现。 该代码在具有 nVidia Tesla K20M 卡的上实现和测试。 用法 使用make命令编译代码并从子文件夹之一运行二进制文件: ./volume 其中N是每个块的线程数(必须是 32 的乘法), file是文件的路径。 或者,您可以使用make test命令运行基准make test ,该命令会生成一个report.txt文件。 实现 减少 数据结构 已用内存 块之间的减少 simple_aos_global_seqsum 顺序索引 结构数组 仅限全球 顺序使用 CPU simple_soa_global_seqsum 顺序索引 数组的结构 仅限全球 顺序使用 CPU simple_soa_shared_seqsum 顺
2022-03-08 14:07:22 16.65MB Cuda
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这是三角网格的精确测地线算法的实现(由 Mitchell、Mount 和 Papadimitriou 在 1987 年首次描述),并进行了一些小的改进、扩展和简化。 该算法的最坏情况时间复杂度为 O(n^2 \log n),但实际上可以在合理的时间内处理百万节点网格。 有关快速概述,请参阅 J. O'Rourke,“计算几何列 35”,SIGACT 新闻,30(2) 第 111 期。
2022-03-05 11:00:08 299KB matlab
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MeshLab是一种网格处理系统,用于用户协助编辑,清洁,过滤和渲染大型非结构化3D三角形网格(典型的3D扫描网格)。 该系统依靠gpl VCG库(vcg.sf.net)上的网格处理任务。
2021-12-24 16:13:45 28.02MB 开源软件
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