函数式编程中的构造实体几何答案

【问题标题】：Constructive solid Geometry in functional programming函数式编程中的构造实体几何
【发布时间】：2014-02-16 16:36:42
【问题描述】：

我正在一个 haskell 程序中实现 CSG。当我在 OOP 语言中这样做时，我受到了 Composite Patron 的启发。

我有一个抽象类“Object”、一些具体对象（球体、平面等）和一个具体类“CompositeObject”，其中包含一个运算符和两个指向 Object 的指针。

为了在 Haskell 中以这种方式实现 CSG 树，我考虑的是递归数据类型：

data Shape = Sphere (..some types here..)
           | ..other primitive objects..
           | Composite Shape Op Shape

然后我通过模式匹配定义对象上的函数。这里的问题是所有对象都必须在这个模块中。所有对象都集中在一个整体中。

我认为为对象设置类型类是个好主意：

class Shape a where
  intersection :: Ray   -> a -> [Points]
  normal       :: Point -> a -> Vector
  ...

现在我为球体、平面、圆柱体等定义实例。

但是复合对象呢？如何创建由两种类型的类构造的类型，类函数取决于构造函数或类似的东西？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

通常的模式是跳过该类并使其成为数据，如下所示：

data Shape = Shape
    { intersection :: Ray -> [Point]
    , normal       :: Point -> Vector
    }

然后你会有像sphere这样的函数，它获取一个位置和一个半径并产生一个Shape；或者是一个复合对象，它使用了两个 Shapes 并对它们进行了处理。

【讨论】：