<2x2>OpenMesh译：使用并理解OpenMesh-半边数据结构

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半边数据结构

本节描述用于存储网格顶点，边，面及其连接信息的基础数据结构。

有许多应用广泛的数据结构用于表示多边形网格。有关它们的详细比较，请参阅本节末尾的参考文章。

本项目中所使用的数目结构为半边数据结构。基于面的数据结构将网格的连接性存储在顶点与其邻接单元上，而基于边的数据结构将网格的连接性存储在边上。假设将这条边在中间一分为二（例如，连接顶点A与B的一条边将会被分成两个有向半边，从A指向B为一个半边，反之亦然），将会获得半边数据结构，下面这张图阐述了半边数据结构存储的连接性。

译者注:下面这张图十分重要!!!

每个顶点对应一个出边。例如，一个半边从顶点1出发；
每个面对应一个半边为它的边界，例如面2；
每个半边指向的对象如下：

a. 指向下一个顶点3；

b. 指向一个面4；

c. 指向下一边半边5；

d. 指向反向的半边6；

e. 指向上一个半边7（可选）

基于这种数据类型的链接，可以方便的实现根据一个面寻找它的顶点、半边或者邻接面。从一个半边的顶点开始迭代至其上一个半边的相反半边，可能轻易的计算出这个顶点，这个顶点进/出半边或者邻接单元。这些功能封装在迭代器中，详情请看网格迭代器与循环器（Mesh Iterators and Circulators）

注意：

为了有效地对边界顶点进行分类，这些边界顶点所对应的出半边必须为边界半边，参见OpenMesh::PolyMeshT::is_boundary()；
无论何时当你使用修改函数更改拓扑关系时，请务必保证此行为，详情参阅OpenMesh::PolyMeshT::adjust_outgoing_halfedge()。

尽管您不需要存储上一个半边（7），因为这可以通过下一个半边的链接性中得出，但为了时间性能，您或许可以选择这么做。实际上，上一个半边在缺省状态下为保存状态（OpenMesh::DefaultTraits），为了获取更多的存储空间您可以使用属性将上一个半边移除。这种使用方式在Specifying your MyMesh中有所陈述。

虽然基于半边的结构通常比基于面的结构消耗更多的内存，但它们具有以下重要优点：

在一个网格中加入面或顶点十分容易；
可以明确的表示面、边和顶点，由于这种结构能够轻易的实现这些类型的成员变量模块化，用来存储每条边/半边的数据将会非常有用；
通过一个顶点计算其邻接面、边对于多边形的各种几何计算非常重要。基于面的数据结构将会导致许多类似if-then的分支，半边数据结构能够在常数时间内提供这种功能且不需要条件分支。

参考文献

S. Campagna, L. Kobbelt, H.-P. Seidel, Directed Edges - A Scalable Representation For Triangle Meshes , ACM Journal of Graphics Tools 3 (4), 1998.

Lutz Kettner, Using Generic Programming for Designing a Data Structure for Polyhedral Surfaces, in Proc. 14th Annual ACM Symp. on Computational Geometry, 1998.

译者说明：因科研需要，避免重复造轮子，近来借用OpenMesh，因其结构封装严谨，灵活可靠，且十分方便，故抽出时间对官网的说明做点翻译。英文水平不高，如翻译有误请多多包涵，也请您多多指正。

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英文原文地址：http://www.openmesh.org/Documentation/OpenMesh-Doc-Latest/index.html
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作者：feengg
来源：优快云
原文：https://blog.youkuaiyun.com/feengg/article/details/85983372
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