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c++ - Boost Graph Library astar和导航网格

coder 2024-02-12 原文

我在做一个项目SFML/C++，我需要生成一个图来连接它们之间的障碍物以方便寻路，所以我有兴趣生成一个导航网格，我将应用boost A*算法。 有点像这样:

但是我在使用 Boost Graph Library 实现它时遇到了很多问题(如果您有一个更合适的库，我很感兴趣)。首先，我创建一个具有适当结构的 adjacency_list:

struct WayPoint{
    sf::Vector2f pos;
};

struct WayPointConnection{
    float dist;
};

typedef boost::adjacency_list<
    boost::listS,
    boost::vecS,
    boost::undirectedS,
    WayPoint,
    WayPointConnection
    > WayPointGraph;

typedef WayPointGraph::vertex_descriptor WayPointID;
typedef WayPointGraph::edge_descriptor   WayPointConnectionID;

然后我创建了我的图形并向其中添加了我的障碍物的顶点(目前是简单的矩形):

while (i != rectangle.getPointCount()) {
    sf::Vector2f pt1 (sf::Vector2f(rectangle.getPoint(i).x + mouseEvent.x, rectangle.getPoint(i).y + mouseEvent.y));
    WayPointID wpID = boost::add_vertex(graph); 
    graph[wpID].pos = pt1; 
    i++;
}

现在它变得复杂了，我必须浏览我所有的顶点并创建到这些顶点的邻居的弧，知道弧不应该进入障碍物......我不知道我怎么能用 Boost 编写代码，我开始编写代码:

boost::graph_traits<WayPointGraph>::vertex_iterator vi, vi_end, next;
boost::tie(vi, vi_end) = vertices(graph);
for (next = vi; vi != vi_end; vi = next) {
    //I need to create the good arcs ...
    ++next;
}

提前谢谢你。

最佳答案

我认为使用 Constrained Delaunay triangulation会解决你的问题。这只不过是一个 Delaunay triangulation条件是其中存在一些预定义的边缘。

使用边界多边形的边和障碍物的多边形作为固定边集，可以获得三角剖分，这样它的三角形要么完全位于障碍物内部，要么完全位于障碍物外部。为了使它成为 Boost 的正确输入，只删除完全在障碍物内部的边/三角形，这很简单，因为它的 2/3 顶点是障碍物之一的顶点。另一种方法是为这些边赋予无限权重，这样最短路径查找算法就不会选择它。

我认为最高 1.54 的 Boost 不包含 Delaunay 三角剖分的实现，但是您可以获得一个作为 Voronoi 图的对偶。这仍然不够，因为没有办法设置固定边，但我认为如果你在障碍物的边界上添加额外的点(彼此足够接近)，它可能会导致足够的三角测量。

还有一个小而漂亮的图书馆poly2tri它能够准确地解决这个问题:对带孔的多边形进行三角剖分。它的输出可以用作 Boost A* 算法的输入。但是请注意，它可能不会给出预期 的最短路径，因为它会从一个边界跳到另一个边界，因为输入集中没有其他点。这在视觉上和距离方面都很糟糕(考虑到真正的最短路径)。您可以通过迭代优化太大的三角形来解决这个问题(例如，将它们除以边的中点分成 4 个三角形，直到达到足够小的尺寸(面积、边长))。

最终您可以使用 CGAL功能非常丰富的库，可以直接解决您的问题。参见 this page关于如何使用它。查看第 29.2.1 节中的数字，看看这是否是您要查找的内容。

即使我个人没有使用过 poly2tri，我还是建议将上述方法作为最简单的解决方案。

关于c++ - Boost Graph Library astar和导航网格，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/19528530/

ampLibrary障碍sectionnoreferrerc++boostgraphsfmla-star

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