首先,您需要在网格上嵌入一条闭合折线来表示轮廓。一旦你有了这个轮廓,你就可以填充它的内部来得到对应的面。
等高线
有多种方法可以获得等高线。一种方法是使用像 A* 这样的路径查找算法来查找选择集中两个连续顶点之间的最短路径(即(v0 -> v1), (v1 -> v2) ... (vn -> v0))。这将为您提供一条折线,表示为网格的定向边缘。
根据用户选择的表现,您可能需要稍微清理一下轮廓。例如,如果轮廓包含一个在两个方向上都遍历的边(例如v1 -> v2 -> v3 -> v2 -> v4 -> ...),您可以直接杀死这对边。如果您有自交点,则需要进行类似的清理。
填充内部
一旦有了定向轮廓线,就可以通过广度优先遍历来填充其内部。这个想法是从轮廓边缘开始,然后迭代地添加入射面。一个基本的算法可以概括如下:
Input:
E: directed edges of the contour
O <- empty list of faces to examine
V <- empty list of visited faces
// Initialization
for every e in E:
calculate the face left of e (-> f)
add f to O
add f to V
// Do BFS
while O is not empty:
take the first element out of O (-> f)
for all faces g adjacent to f and not in V:
add g to O
add g to V
在此过程之后,选定的面将位于V。然而,有一个关键部分:
calculate the face left of e
首先,left of 和 right of 的概念应该从网格本身清楚。面的顶点通常按逆时针或顺时针顺序排列(面缠绕顺序)。因此,每条非边界边{v1, v2} 都存在于两个面上:一次为(v1 -> v2),一次为(v2 -> v1)。根据缠绕顺序,您可以选择包含正确方向边的面。然后,如果您知道轮廓的缠绕顺序,这就是您需要做的一切。 IE。如果你的轮廓总是顺时针,而你的网格面总是顺时针,你就完成了。
如果轮廓可以在任一方向上,事情就会变得更加复杂。然后,不清楚用户想要标记的部分(考虑轮廓为赤道的球体)。有两个简单的选择:
- 使用较小的区域
- 让用户在目标区域内选择一个点并使用该点。
对于这两个选项,您需要在轮廓的两个方向上进行 BFS(准确地说,它们是两个独立的 BFS)。出于性能原因,最好同时执行这两项操作。然后,只要任一区域用完 O 中的开放面(选项 1,此区域将是较小的区域)或遇到附加点(选项 2,仅针对此区域继续 BFS),您就可以中止.
要有效地执行此 BFS,您需要一种将边映射到其相应面和/或网格上的邻域数据结构的方法。如果你想使用后者,你可能需要考虑一个半边数据结构