Boost Graph Library astar 和导航网格答案

【问题标题】：Boost Graph Library astar and navigation meshBoost Graph Library astar 和导航网格
【发布时间】：2013-10-31 22:51:51
【问题描述】：

我正在做一个 SFML/C++ 项目，我需要生成一个图形来连接它们之间的障碍物以方便寻路，所以我对生成一个导航网格很感兴趣，我将应用 boost A* 算法。有点像这样：

但是我在使用 Boost Graph Library 实现这一点时遇到了很多问题（如果您有一个更合适的库，我感兴趣的话）。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;

然后我创建我的图表，并在其中添加障碍物的顶点（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，我必须浏览所有顶点并创建这些顶点的邻居的弧，知道弧不应该进入障碍物......我不明白我怎么能使用 Boost 进行编码，我开始编码：

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。

【问题讨论】：

标签： c++ boost graph sfml a-star

【解决方案1】：

我认为使用Constrained Delaunay triangulation 可以解决您的问题。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缘和障碍物的多边形作为固定边缘集，可以获得三角剖分，使其具有完全在障碍物内部或外部的三角形。为了使它成为 Boost 的正确输入，只需完全删除障碍物内的边/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缘赋予无限权重，这样就没有最短路径查找算法会选择它。

我认为 Boost up to 1.54 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缘，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），它可能会导致三角测量就足够了。

还有另一个小而漂亮的库poly2tri 能够准确地解决这个问题：对带孔的多边形进行三角剖分。其输出可用作 Boost A* 算法的输入。但是请注意，它可能不会给出预期最短路径，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。这在视觉上和距离上都很糟糕（考虑到真正的最短路径）。您可以通过迭代地细化太大的三角形来解决这个问题（例如，将它们除以边缘的中点成 4 个三角形，直到达到足够小的尺寸（面积、边缘长度））。

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

即使我没有亲自使用过 poly2tri，我还是建议将上述方法作为最简单的解决方案。

【讨论】：

谢谢你的回答，我试试poly2tri解决方案