探索高效的Delaunay三角剖分：一个单头文件的C++14解决方案

探索高效的Delaunay三角剖分：一个单头文件的C++14解决方案

项目地址:https://gitcode.com/gh_mirrors/delaun/delaunay

项目介绍

在计算机图形学和计算几何领域，Delaunay三角剖分是一种广泛应用的技术，用于将点集转换为非重叠的三角形网格。这种网格具有许多理想的性质，如最大化最小角和避免“瘦长”三角形，使其在许多应用中非常受欢迎。

本项目提供了一个单头文件的Delaunay三角剖分库，基于C++14标准和STL库实现。它最初是Bl4ckb0ne的Delaunay三角剖分的一个分支，经过重构和修复了一些bug，并增加了对约束三角剖分的支持。

项目技术分析

核心功能

• 单头文件实现：只需包含delaunay.hpp文件，即可开始使用。
• C++14 & STL：完全依赖C++14标准和STL库，无需第三方依赖。
• 约束三角剖分：支持在三角剖分中添加约束边，确保生成的三角形网格符合特定要求。
• 无Steiner点：在三角剖分过程中不插入Steiner点，保持原始顶点的数量和顺序。

使用示例

#include "delaunay.hpp"

std::vector<delaunay::vector2> vertices({
    delaunay::vector2(0, 0),
    delaunay::vector2(1.0, 0),
    delaunay::vector2(0.5, 1.0)
});

delaunay::tessellator tess(vertices);
std::list<delaunay::triangle> result = tess.getTriangles();

约束三角剖分示例

unsigned int segments = 16;
double width = 2.0;
double height = 1.0;

std::vector<delaunay::vector2> vertices;

for (unsigned int d = 0; d < segments; ++d)
{
    double angle = d * (2.0 * Delaunay::pi) / segments;
    vertices.push_back(Delaunay::Vector2(width * cos(angle), height * sin(angle)));
}

delaunay::tessellator tess(vertices);
tess.addConstraint(delaunay::edge(0, segments / 2));
std::list<delaunay::triangle> result = tess.getTriangles();

项目及技术应用场景

应用场景

• 计算机图形学：用于生成高质量的三角网格，适用于3D建模、纹理映射等。
• 地理信息系统(GIS)：用于地形分析、地图生成等。
• 有限元分析：用于生成网格以进行数值模拟和分析。
• 游戏开发：用于生成地形、碰撞检测等。

技术优势

• 高效性：基于Bowyer-Watson算法，具有较高的计算效率。
• 灵活性：支持约束三角剖分，能够满足特定应用的需求。
• 易用性：单头文件实现，使用简单，无需复杂的依赖配置。

项目特点

1. 单头文件实现

本项目采用单头文件实现，简化了集成过程，用户只需包含一个头文件即可开始使用。

2. 约束三角剖分

支持在三角剖分中添加约束边，确保生成的三角形网格符合特定要求，适用于需要精确控制网格形状的应用场景。

3. 无Steiner点

在三角剖分过程中不插入Steiner点，保持原始顶点的数量和顺序，确保生成的网格与输入数据一致。

4. 高效性

基于Bowyer-Watson算法，具有较高的计算效率，适用于大规模点集的三角剖分。

5. 易用性

提供了丰富的示例代码和便捷的工具函数，如顶点去重、CSV输出等，方便用户快速上手和调试。

结语

本项目提供了一个高效、灵活且易于使用的Delaunay三角剖分解决方案，适用于多种应用场景。无论你是计算机图形学爱好者、GIS开发者还是有限元分析工程师，这个开源项目都能为你提供强大的支持。快来尝试吧，探索Delaunay三角剖分的无限可能！

delaunay 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/delaun/delaunay