如何使用 CSGTree 进行多个布尔运算

Question

我正在尝试使用 libigl 的 Csg Tree 一次执行多个布尔运算。在链接的教程中，只有这一行：

// Compute result of (A ∩ B) \ ((C ∪ D) ∪ E)
igl::copyleft::cgal::CSGTree<MatrixXi> CSGTree =
  {{{VA,FA},{VB,FB},"i"},{{{VC,FC},{VD,FD},"u"},{VE,FE},"u"},"m"};

我不知道如何使用CSGTree class API。任何人都可以通过样板示例提供理想的帮助吗？

Answer 1

根据 libigl 教程：

Libigl 在内部使用精确算术来稳健地构造中间布尔结果。如果将该结果“四舍五入”为浮点数（甚至是双精度），如果重新注入到进一步的布尔运算中会导致问题。为了方便 CSG 树操作并鼓励调用者不要显式多次调用 igl::copyleft::cgal::mesh_boolean，libigl 实现了一个类 igl::copyleft::cgal::CSGTree。

简单来说 - 您可以使用 mesh_boolean 函数构造 CSG 网格，但在这种情况下，您必须明确注意中间计算的稳健性。 CSGTree 类会自动为您执行此操作，因为它使用 CGAL 精确算法进行所有带有坐标的中间计算。 CSGTree 类的另一个好处 - 只需一行代码即可构建多级 CSG 树。下面的示例展示了如何从两个网格构造一个最简单的 CSG 树并将其可视化：

#include <Eigen/Dense>

#include <igl/copyleft/cgal/CSGTree.h>
#include <igl/opengl/glfw/Viewer.h>
#include <igl/read_triangle_mesh.h>

int main()
{
  // ------ load mesh #1
  Eigen::MatrixXd V1;
  Eigen::MatrixXi F1;
  igl::read_triangle_mesh("data/sphere.obj", V1, F1);
  // ------ load mesh #2
  Eigen::MatrixXd V2;
  Eigen::MatrixXi F2;
  igl::read_triangle_mesh("data/xcylinder.obj", V2, F2);
  // ------ combine meshes #1 and #2
  const igl::copyleft::cgal::CSGTree t{{V1, F1}, {V2, F2}, "union"};
  // ------ plot the combined mesh
  const auto V = t.cast_V<Eigen::MatrixXd>();
  const auto F = t.F();
  igl::opengl::glfw::Viewer viewer;
  viewer.data().set_mesh(V, F);
  viewer.launch();
}

这样的单行构造是可能的，因为CSGTree 具有以下构造函数（除其他外）：

CSGTree(const CSGTree & A, const CSGTree & B, const MeshBooleanType & type)

正如您在上面看到的 - 如果有必要 - 例如，为了可视化，可以通过 cast_V 模板函数将生成的坐标数组转换为双精度数组。这个可视化的结果如下：