Discregrid开源项目教程

Discregrid开源项目教程

Discregrid 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/di/Discregrid

1. 项目介绍

Discregrid是一个静态C++库，专门用于在盒状域上生成离散函数，特别适合于符号距离场的离散化。该库能够生成给定盒状域、网格分辨率和将三维位置映射到实标量值的函数的（立方）多项式离散化。它使用Serendipity类型的等参立方多项式进行单元离散化，并通过在更高阶网格节点上对输入函数进行规则采样来计算离散多项式基的系数向量。算法完全使用OpenMP并行化，特别适合符号距离函数的离散化。

2. 项目快速启动

安装依赖

首先，确保你已经安装了CMake和相应的C++编译器。

克隆项目

git clone https://github.com/InteractiveComputerGraphics/Discregrid.git
cd Discregrid

生成项目文件

使用CMake生成项目文件：

mkdir build
cd build
cmake ..

编译项目

编译生成的项目：

cmake --build .

示例代码

以下是一个简单的示例代码，展示如何使用Discregrid库：

#include <Discregrid/All>
#include <Eigen/Geometry>

int main() {
    // 创建一个域
    Eigen::AlignedBox3d domain(Eigen::Vector3d(-1, -1, -1), Eigen::Vector3d(1, 1, 1));
    
    // 指定网格分辨率
    std::array<unsigned int, 3> resolution = {10, 10, 10};
    
    // 实例化网格
    Discregrid::CubicLagrangeDiscreteGrid discrete_grid(domain, resolution);
    
    // 定义一个函数
    auto func = [](Eigen::Vector3d const& x) -> double {
        return std::sqrt(x.x() * x.x() + x.y() * x.y() + x.z() * x.z());
    };
    
    // 离散化函数
    auto df_index = discrete_grid.addFunction(func);
    
    // 评估离散场值
    Eigen::Vector3d query_point(0.5, 0.5, 0.5);
    double value = discrete_grid.interpolate(df_index, query_point);
    
    std::cout << "Value at query point: " << value << std::endl;
    
    return 0;
}

3. 应用案例和最佳实践

应用案例

• 碰撞检测：Discregrid可以用于计算刚体的离散符号距离场，从而实现高效的碰撞检测。
• 流体模拟：在Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH)流体模拟中，Discregrid用于生成密度图，以改进边界处理。

最佳实践

• 网格分辨率选择：根据具体应用的需求选择合适的网格分辨率，避免过细或过粗的网格。
• 并行化：充分利用OpenMP的并行化特性，提高计算效率。
• 内存优化：使用稀疏网格技术减少内存消耗，特别是在只需要部分域离散化的情况下。

4. 典型生态项目

• PBD：一个用于基于位置的刚体、可变形体、布料和流体物理模拟的C++库。Discregrid用于计算刚体的离散符号距离场，以处理碰撞。
• SPlisHSPlasH：一个用于基于SPH的流体物理模拟的C++库。Discregrid用于根据论文[KB17]生成密度图，以改进边界处理。

通过以上教程，你应该能够快速上手并有效使用Discregrid库进行相关开发。更多详细信息和高级用法请参考项目的官方文档和示例代码。

Discregrid 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/di/Discregrid