CGAL连接2个几何

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目前，我尝试加入未连接的网格的不同部分。从示例中，我发现了这个（blobby_3cc.off）。

使用keep_large_connected_components和keep_largest_connected_components删除所有较小的组件。这使这3个保持在下面。

我在文档中找不到将它们连接在一起并填充缺失部分的方法。一种解决方案是创建1个三角形并填充孔（因为这是1个具有大孔的对象）。但是我找不到将它们结合在一起的方法。

有人对此有解决方案吗？

我正在使用CGAL for C ++。

在此处输入图片说明

3d  geometry  cgal 
— 尼尔斯
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Answers:

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当我开始使用CGAL时，我几乎立即遇到了这个问题。在仔细阅读了多边形网格文档后，我能够找到解决方案。本质上，通过 Corefinement，您可以平滑地将两个单独的几何体网格化，无论它们的多边形数或形状如何（但是，多边形的差异越大越差）。

首先，请确保几何图形不会自相交。其次，请确保这CGAL::Polygon_mesh_processing::clip()两个几何均处于活动状态（我建议使用close_volumes=false）。接下来，计算两个新网格的并集：

#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;
}

代替使用带有内核的具有精确构造的点的网格，精确点是网格顶点的属性，我们可以在以后的操作中重复使用这些顶点。使用该属性，我们可以使用具有浮点坐标的点来操纵网格，但受益于精确构造所提供的鲁棒性：

#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;
}
— 死亡华尔兹
source
要填充任何孔，请参阅组合修复和孔填充
— Death Waltz
谢谢您的回复。我试图理解您的代码，但是有些功能似乎无法理解corefine_and_compute_union，corefine_and_compute_intersection。我对文档没有任何清楚的了解。你能解释一下吗？
— 尼尔斯
本质上，corefine_and_compute_union计算重叠的网格段，需要将其删除并替换为多边形填充。corefine_and_compute_intersection接近同一事物，但是使用现有的网格来填充切口，而不是生成平滑的网格填充。通常，第一个函数需要确切的输入才能起作用，但是第二个函数允许其将自身作为参数传递。
— 死亡华尔兹
我必须在这个周末检查一下，看看结果如何，我知道它是如何工作的。在赏金用完之前，我将接受此答案作为正确答案。
— 尼尔斯
好吧，如果它不工作，让我知道
— 死亡华尔兹
0

网格的原始外观如何？合并不同的组件而不是删除最小的部分是否可行？有关更多信息，请参见CGAL组合修复。

连接不同的组件是一个相当困难的问题。我相信常规的孔填充算法仅适用于有边界的孔，即，有一个围绕孔的开放边缘，并在开始时终止。

我的建议是分析网格以找到需要连接的开放边列表，即红色，绿色，蓝色和紫色线。找到一种将它们彼此配对的方法，即，reg-green和blue-purple。在该示例中，仅使用边缘的平均值进行配对就足够了。

然后，您将需要一些方法来三角化边缘之间的间隙。如您所述，创建一个（或两个）三角形来连接零件就足够了，并使用诸如CGAL :: Polygon_mesh_processing :: triangulate_refine_and_fair_hole之类的东西填充其余部分。

为此，您可以尝试找到每个列表的两个彼此靠近的边。即，点距离的总和尽可能小。因此，从一个列表中选择一个边缘，然后在另一个列表中找到最接近的边缘。当您有两条边时，添加一对三角形，然后使用CGAL填充其余部分。不同的零件应该具有相同的表面方向才能起作用，但是可能是这种情况。

另一种方法是仅使用顶点从点云创建网格，但这不能保证与您当前的网格匹配。最简单的解决方案可能是尝试完全避免该问题，即确保网格源生成定义明确的连接网格。

连接边的示例

— 乔纳斯·H
source
感谢您的答复，这确实是我已经工作了一段时间的方法，我几乎完成了编程，目前遇到面朝错误方向的问题，因此填充孔失败了。
— 尼尔斯
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