【Blender】【源码详解】BLI_mesh_boolean 实现详解

1. 背景：

最近因为项目需要，需要阅读 Blender 中关于 mesh boolean 的源码；因此，对 blender 中的 mesh boolean 源码进行解读；
Github 上源码下载很慢，一般使用 Gitee: gitee Blender 源码

2. Mesh Boolean 核心源码位置：

Blender 的 mesh boolean 的源码，主要在工程：blenlib 这个工程中 的 BLI_mesh_boolean.h 文件中；
BoolOpType 主要包含：Intersect: 交；Union: 并； Difference: 差三种模式；

/**
 * Enum values after BOOLEAN_NONE need to match BMESH_ISECT_BOOLEAN_... values in
 * `editmesh_intersect.cc`.
 */
enum class BoolOpType {
  None = -1,
  /* Aligned with #BooleanModifierOp. */
  Intersect = 0,
  Union = 1,
  Difference = 2,
};

3. 核心函数

核心函数：boolean_mesh 以及 boolean_trimesh 这两个函数；boolean_trimesh 调用的是 boolean_mesh 实现，输入参数 IMesh 需要是三角面片；

IMesh boolean_mesh(IMesh &imesh,
                   BoolOpType op,
                   int nshapes,
                   FunctionRef<int(int)> shape_fn,
                   bool use_self,
                   bool hole_tolerant,
                   IMesh *imesh_triangulated,
                   IMeshArena *arena);

boolean_mesh 的文件注释如：
对网格 pm_in 执行布尔运算运算。
布尔运算具有 \a nshapes 输入形状。每个网格都是输入网格的不相交子集。shape_fn 参数在应用于输入面参数时，表示它位于哪个形状中（应该是从 -1 到 ： 如果为 -1，则它不是任何形状的一部分）。

use_self 参数表示函数是否应该假设相同形状的
面相交 - 如果参数为 true，则会找到此类自交集。
有时调用者已经进行了三角剖分；
如果是这样，则 *pm_triangulated 包含一个三角剖分：如果非 null，则它包含一个三角形网格
，每个三角形的 orig_field 表示该三角形属于 pm 中的哪个面。
pm 参数不是因为我们可以填充它的顶点（用于调试）。pm_triangulated 参数也是如此。
输出 #IMesh 将具有其原始字段映射回输入网格中的
面和边的面

4. 核心函数实现分析：

boolean_mesh 的具体实现步骤：

step 1: 如果输入参数 imesh_triangulated 为 null, 则对 imesh 进行三角面片化

our_triangulation = triangulate_polymesh(imesh, arena);

 IMesh *tm_in = imesh_triangulated;
 IMesh our_triangulation;

 if (tm_in == nullptr) {
   our_triangulation = triangulate_polymesh(imesh, arena);
   tm_in = &our_triangulation;
 }

step2: 执行 boolean_trimesh 函数

IMesh tm_out = boolean_trimesh(*tm_in, op, nshapes, shape_fn, use_self, hole_tolerant, arena);

step3: 对三角面片进行后处理

布尔函数对三角形 #IMesh 进行操作，并生成一个
IMesh 作为输出Triangle；这个函数通过删除任何可能的三角剖分边（可以识别，是因为它们将具有 NO_INDEX 的原始边。并非所有三角剖分边都可以删除：如果它们最终真实的输入边，那么我们需要保留它。此外，有些是使输出满足所必需的“valid #BMesh（有效）”属性：我们无法生成它们，或者具有多个不相连的边界（例如，带有孔的面）。

 IMesh ans = polymesh_from_trimesh_with_dissolve(tm_out, imesh, arena);

6. boolean_trimesh 原理分析：

IMesh boolean_trimesh(IMesh &tm_in,
BoolOpType op,
int nshapes,
FunctionRef<int(int)> shape_fn,
bool use_self,
bool hole_tolerant,
IMeshArena *arena);

} // namespace blender::meshintersect