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c++ - 行进立方体问题

coder 2024-02-01 原文

我目前正在编写一个程序来使用 C++ 和 Opengl 实现 Marching Cube。

但是,我最好的引用仅来自 http://local.wasp.uwa.edu.au/~pbourke/geometry/polygonise/

在网络中,提供的代码是用C语言编写的。
我的问题是我不明白 triTable 和 edgeTable
以及它们之间的关系。

谁能帮我解释或指导我将算法转换为代码?

最佳答案

这些表用于找出如何 segmentation 曲面:

第一个表为您提供了插值所需的边。 第二张表为您提供了 segmentation 的方式,意思是, 您必须在立方体内部制作哪些三角形。

一个小例子:

让我们假设,顶点 1 和 2 在 iso 层以下, cubeindex 应该是 3。

整个路口应该是这样的 一个楔子。

如果你考虑一下,你必须在边缘上插值: 0 和 9,以及 2 和 10。 如果将其输入位域,则每个位对应于“边是否相交?”你最终会得到这样的结果:

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1  edge
 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0  intersected?

不是吗?

这正是 edgeTable[3] 的二进制值 ;) 0x30A = 1100001010

现在您可以编写一个函数,对这些边上的点进行线性插值 适合你的等高线。这些点将成为您在该单元格内的表面。

但是如何 segmentation 这个细胞/表面?

如果您查看 triTable[3],您的脸上应该会浮现笑容 :)

在评论中的残留疑惑声明后添加:;-)

Marching Cubes 的作用: 想象一下,你有一个黑暗的房间,里面有一个点光源。 它是标量强度值的体积光强度场的中心。 您可以转到点 (x,y,z) 并测量那里的强度,例如3 坎德拉。

您现在想要通过具有特定光照强度的所有点渲染一个表面。 你可以想象这个等值面看起来像一个围绕点光源的球体。这就是我们希望 Marching 立方体能为我们提供的。

现在遍历房间中的所有点并将每个点标记为大致具有 iso 值的顶点,这在算法上将非常复杂并且会导致大量的顶点。然后我们必须以某种方式对其进行镶嵌。

因此:第一个行进立方体将整个体积分割成大小相等的立方体。 如果基础数据具有某种潜在的离散性,则使用其倍数。我不会讨论另一种情况,因为这种情况很少见。 比如我们在一个2mx5mx5m的房间里放一个密度为1mm的网格

我们使用 5mmx5mmx5mm 的立方体。穿过它们应该便宜得多。

您现在可以想象,一些立方体的边与等值面相交。 这些是有趣的。此代码标识它们:

cubeindex = 0;
   if (grid.val[0] 

如果 cubeindex 保持为零,则此特定立方体不与等值面相交。 如果 cubeindex > 0 你现在知道等值面穿过这个立方体 并且您想渲染其中的等值面。

请在脑海中想象一下。 看 http://en.wikipedia.org/wiki/Marching_cubes 有关相交立方体的示例。

您可以轻松获得的顶点是立方体边缘上的顶点。 只需在 2 个角点之间线性插值即可找到位置 的等值并在那里放置一个顶点。但是哪些边相交了??? 即edgeTable[cubeindex]中的信息。 那是一段包含所有 if 的大代码,用于存储插值 点作为 xyz 点数组中的顶点:vertlist[]。 这篇文章是这样写的:

get the bitfield = edgeTable[cubeindex]
 if edge 1 is marked in bitfield (bit 1 set to 1 in bitfield)
    vertlist[0] = interpolated point, somewhere on edge 1
... and so on.

您现在有了一个充满顶点的数组,但是如何将它们连接到三角形呢? 这是 tritable 提供的信息。

剩下的就是我上面解释的内容了。

那么如果还有问题,请具体说明给您带来麻烦的那段代码。

关于c++ - 行进立方体问题,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/776664/

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