2 개의 지오메트리를 연결하는 CGAL


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현재 연결되어 있지 않은 메쉬의 다른 부분을 결합하려고합니다. 예에서 나는 이것을 발견했다 (blobby_3cc.off).

keep_large_connected_componentskeep_largest_connected_components나는 모든 작은 구성 요소를 제거합니다. 이 3을 아래에 유지합니다.

문서에서 함께 결합하고 누락 된 부분을 채우는 방법을 찾을 수 없습니다. 한 가지 해결책은 하나의 삼각형을 만들고 구멍을 채우는 것입니다 (따라서 거대한 구멍이있는 1 개의 객체이므로). 그러나 나는 이것들을 함께 결합하는 방법을 찾을 수 없습니다.

누구든지 이것에 대한 해결책이 있습니까?

C ++에 CGAL을 사용하고 있습니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

답변:


3

CGAL을 시작할 때 거의 즉시이 문제가 발생했습니다. 폴리곤 메쉬 문서를 주의 깊게 읽은 후 해결책을 찾을 수있었습니다 . 기본적으로 수정 된 Corefinement 버전을 통해 폴리 카운트 또는 모양에 관계없이 두 개의 개별 형상을 매끄럽게 메쉬 할 수 있습니다 (그러나 다각형의 차이가 클수록 효과는 떨어집니다).

먼저 형상이 자체 교차하지 않도록해야합니다. 둘째, CGAL::Polygon_mesh_processing::clip()두 도형에서 활성화되어 있는지 확인하십시오 (을 사용하는 것이 좋습니다 close_volumes=false). 다음으로 두 개의 새로운 메시의 합집합을 계산합니다 :

#include <CGAL/Exact_predicates_inexact_constructions_kernel.h>
#include <CGAL/Surface_mesh.h>
#include <CGAL/Polygon_mesh_processing/corefinement.h>
#include <fstream>
typedef CGAL::Exact_predicates_inexact_constructions_kernel K;
typedef CGAL::Surface_mesh<K::Point_3>             Mesh;
namespace PMP = CGAL::Polygon_mesh_processing;
int main(int argc, char* argv[])
{
  const char* filename1 = (argc > 1) ? argv[1] : "data/blobby.off";
  const char* filename2 = (argc > 2) ? argv[2] : "data/eight.off";
  std::ifstream input(filename1);
  Mesh mesh1, mesh2;
  if (!input || !(input >> mesh1))
  {
    std::cerr << "First mesh is not a valid off file." << std::endl;
    return 1;
  }
  input.close();
  input.open(filename2);
  if (!input || !(input >> mesh2))
  {
    std::cerr << "Second mesh is not a valid off file." << std::endl;
    return 1;
  }
  Mesh out;
  bool valid_union = PMP::corefine_and_compute_union(mesh1,mesh2, out);
  if (valid_union)
  {
    std::cout << "Union was successfully computed\n";
    std::ofstream output("union.off");
    output << out;
    return 0;
  }
  std::cout << "Union could not be computed\n";
  return 1;
}

정확한 구성을 가진 커널의 점이있는 메시를 사용하는 대신 정확한 점은 이후 작업에서 재사용 할 수있는 메시 정점의 속성입니다. 이 속성을 사용하면 부동 소수점 좌표를 가진 점으로 메시를 조작 할 수 있지만 정확한 구성으로 제공되는 견고성에서 이점을 얻을 수 있습니다.

#include <CGAL/Exact_predicates_inexact_constructions_kernel.h>
#include <CGAL/Exact_predicates_exact_constructions_kernel.h>
#include <CGAL/Surface_mesh.h>
#include <CGAL/Polygon_mesh_processing/corefinement.h>
#include <fstream>
typedef CGAL::Exact_predicates_inexact_constructions_kernel K;
typedef CGAL::Exact_predicates_exact_constructions_kernel EK;
typedef CGAL::Surface_mesh<K::Point_3> Mesh;
typedef boost::graph_traits<Mesh>::vertex_descriptor vertex_descriptor;
typedef Mesh::Property_map<vertex_descriptor,EK::Point_3> Exact_point_map;
typedef Mesh::Property_map<vertex_descriptor,bool> Exact_point_computed;
namespace PMP = CGAL::Polygon_mesh_processing;
namespace params = PMP::parameters;
struct Coref_point_map
{
  // typedef for the property map
  typedef boost::property_traits<Exact_point_map>::value_type value_type;
  typedef boost::property_traits<Exact_point_map>::reference reference;
  typedef boost::property_traits<Exact_point_map>::category category;
  typedef boost::property_traits<Exact_point_map>::key_type key_type;
  // exterior references
  Exact_point_computed* exact_point_computed_ptr;
  Exact_point_map* exact_point_ptr;
  Mesh* mesh_ptr;
  Exact_point_computed& exact_point_computed() const
  {
    CGAL_assertion(exact_point_computed_ptr!=NULL);
    return *exact_point_computed_ptr;
  }
  Exact_point_map& exact_point() const
  {
    CGAL_assertion(exact_point_ptr!=NULL);
    return *exact_point_ptr;
  }
  Mesh& mesh() const
  {
    CGAL_assertion(mesh_ptr!=NULL);
    return *mesh_ptr;
  }
  // Converters
  CGAL::Cartesian_converter<K, EK> to_exact;
  CGAL::Cartesian_converter<EK, K> to_input;
  Coref_point_map()
    : exact_point_computed_ptr(NULL)
    , exact_point_ptr(NULL)
    , mesh_ptr(NULL)
  {}
  Coref_point_map(Exact_point_map& ep,
                  Exact_point_computed& epc,
                  Mesh& m)
    : exact_point_computed_ptr(&epc)
    , exact_point_ptr(&ep)
    , mesh_ptr(&m)
  {}
  friend
  reference get(const Coref_point_map& map, key_type k)
  {
    // create exact point if it does not exist
    if (!map.exact_point_computed()[k]){
      map.exact_point()[k]=map.to_exact(map.mesh().point(k));
      map.exact_point_computed()[k]=true;
    }
    return map.exact_point()[k];
  }
  friend
  void put(const Coref_point_map& map, key_type k, const EK::Point_3& p)
  {
    map.exact_point_computed()[k]=true;
    map.exact_point()[k]=p;
    // create the input point from the exact one
    map.mesh().point(k)=map.to_input(p);
  }
};
int main(int argc, char* argv[])
{
  const char* filename1 = (argc > 1) ? argv[1] : "data/blobby.off";
  const char* filename2 = (argc > 2) ? argv[2] : "data/eight.off";
  std::ifstream input(filename1);
  Mesh mesh1, mesh2;
  if (!input || !(input >> mesh1))
  {
    std::cerr << "First mesh is not a valid off file." << std::endl;
    return 1;
  }
  input.close();
  input.open(filename2);
  if (!input || !(input >> mesh2))
  {
    std::cerr << "Second mesh is not a valid off file." << std::endl;
    return 1;
  }
  Exact_point_map mesh1_exact_points =
    mesh1.add_property_map<vertex_descriptor,EK::Point_3>("e:exact_point").first;
  Exact_point_computed mesh1_exact_points_computed =
    mesh1.add_property_map<vertex_descriptor,bool>("e:exact_points_computed").first;
  Exact_point_map mesh2_exact_points =
    mesh2.add_property_map<vertex_descriptor,EK::Point_3>("e:exact_point").first;
  Exact_point_computed mesh2_exact_points_computed =
    mesh2.add_property_map<vertex_descriptor,bool>("e:exact_points_computed").first;
  Coref_point_map mesh1_pm(mesh1_exact_points, mesh1_exact_points_computed, mesh1);
  Coref_point_map mesh2_pm(mesh2_exact_points, mesh2_exact_points_computed, mesh2);
  if ( PMP::corefine_and_compute_intersection(mesh1,
                                              mesh2,
                                              mesh1,
                                              params::vertex_point_map(mesh1_pm),
                                              params::vertex_point_map(mesh2_pm),
                                              params::vertex_point_map(mesh1_pm) ) )
  {
    if ( PMP::corefine_and_compute_union(mesh1,
                                         mesh2,
                                         mesh2,
                                         params::vertex_point_map(mesh1_pm),
                                         params::vertex_point_map(mesh2_pm),
                                         params::vertex_point_map(mesh2_pm) ) )
    {
      std::cout << "Intersection and union were successfully computed\n";
      std::ofstream output("inter_union.off");
      output << mesh2;
      return 0;
    }
    std::cout << "Union could not be computed\n";
    return 1;
  }
  std::cout << "Intersection could not be computed\n";
  return 1;
}


당신의 답변에 감사드립니다. 난 당신의 코드를 이해하려고 노력하지만, 일부 기능은 이해하지 않는 것 corefine_and_compute_union, corefine_and_compute_intersection. 문서에 대한 명확한 이해가 없습니다. 조금 설명해 주시겠습니까?
Niels

기본적으로 corefine_and_compute_union겹치는 메시의 세그먼트를 계산하여 제거하고 다각형 채우기로 바꿔야합니다. corefine_and_compute_intersection같은 것에 가깝지만 매끄러운 메쉬 채우기를 생성하는 대신 기존 메쉬를 사용하여 컷을 채 웁니다. 첫 번째 함수는 일반적으로 정확한 입력이 필요하지만 두 번째 함수는 자체적으로 매개 변수로 전달할 수 있습니다.
데스 왈츠

이번 주말에 확인하고 결과를 확인해야 작동 방식을 알 수 있습니다. 현상금이 다 떨어지기 전에이 답변을 정답으로 받아들입니다.
Niels

그래도 작동하지 않으면 알려주세요
데스 왈츠

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메쉬는 원래 어떻게 보입니까? 가장 작은 부품을 제거하는 대신 다른 구성 요소를 병합하는 것이 가능합니까? 자세한 정보는 CGAL 조합 수리 를 참조하십시오.

다른 구성 요소를 연결하는 것은 다소 어려운 문제입니다. 규칙적인 구멍 채우기 알고리즘은 바운드 된 구멍에서만 작동한다고 생각합니다. 즉 구멍 주위를 뚫고 시작시 끝나는 열린 가장자리가 있습니다.

권장되는 것은 메시를 분석하여 연결해야하는 열린 모서리리스트 (예 : 빨강, 녹색, 파랑 및 자주색 선)를 찾는 것입니다. 이들을 서로 페어링하는 방법을 찾으십시오 (예 : reg-green 및 blue-purple). 이 예에서는 페어링을 위해 평균 가장자리를 사용하는 것으로 충분합니다.

그런 다음 가장자리 사이의 간격을 삼각 측량하는 방법이 필요합니다. 언급했듯이 부품을 연결하기 위해 삼각형 (또는 2 개)을 생성하고 CGAL :: Polygon_mesh_processing :: triangulate_refine_and_fair_hole과 같은 것을 사용하여 나머지를 채울 수 있습니다.

이렇게하려면 각 목록에서 서로 가까운 두 가장자리를 찾으십시오. 즉, 포인트 거리의 합은 가능한 한 작습니다. 따라서 한 목록에서 한쪽 모서리를 선택하고 다른 쪽에서 가장 가까운 모서리를 찾으십시오. 모서리가 두 개인 경우 삼각형 쌍을 추가하고 CGAL을 사용하여 나머지를 채 웁니다. 이 작업을 수행하려면 다른 부품의 표면 방향이 동일해야하지만 아마도 그럴 수 있습니다.

다른 방법은 정점을 사용하여 점 구름에서 메쉬만드는 것입니다. 그러나 이것이 현재 메쉬와 일치하는 것은 아닙니다. 가장 쉬운 해결책은 문제를 완전히 피하는 것입니다. 즉, 메시 소스가 잘 정의 된 연결된 메시를 생성하도록하십시오.

연결할 가장자리의 예


귀하의 답변에 감사드립니다.
Niels
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