绘制模型最小包围盒轮廓

该博客介绍了一种方法,通过OpenSceneGraph库来创建并显示一个3D模型的最小包围盒轮廓。首先,利用ComputeBoundsVisitor计算模型的边界框,然后创建一个Box对象,并设置其为线框模式以突出显示轮廓。最后,在场景中添加这个包围盒,以便在视图中看到模型的边界。
/* -*-c++-*- OpenSceneGraph Cookbook
 * Chapter 2 Recipe 3
 * Author: Wang Rui <wangray84 at gmail dot com>
*/

#include <osg/ComputeBoundsVisitor>
#include <osg/ShapeDrawable>
#include <osg/AnimationPath>
#include <osg/MatrixTransform>
#include <osg/PolygonMode>
#include <osgDB/ReadFile>
#include <osgViewer/Viewer>
#include <osg/StateSet>
#include <osg/LineWidth>

osg::ref_ptr<osg::Geode> createboundingbox(osg::Node* node)
{
	osg::ref_ptr<osg::Geode> geode = new osg::Geode;
	osg::ComputeBoundsVisitor boundvisitor ;
	node->accept(boundvisitor);
	osg::BoundingBox bb = boundvisitor.getBoundingBox();
  
	float lengthx = bb.xMax()-bb.xMin();
	float lengthy = bb.yMax()-bb.yMin();
	float lengthz = bb.zMax()-bb.zMin();
	osg::Vec3 center= osg::Vec3((bb.xMax()+bb.xMin())/2,(bb.yMax()+bb.yMin())/2,(bb.zMax()+bb.zMin())/2);

	osg::ref_ptr<osg::ShapeDrawable>  drawable = new osg::ShapeD
### 如何在 MATLAB 中实现机械臂的包围盒计算或绘制 #### 创建机械臂模型 为了创建机械臂的包围盒,在 MATLAB 中首先要建立机械臂的几何模型。这可以通过定义各个连杆的长度和关节角度来完成。对于六轴机械臂而言,其运动学模型已经得到了充分研究[^1]。 ```matlab robot = robotics.RigidBodyTree; for i = 1:6 % 假设为六个自由度 jointName = sprintf('joint%d', i); bodyName = sprintf('link%d', i); % 添加刚体链中的每一个连接件及其对应的旋转/平移关节 jnt = robotics.RevoluteJoint(jointName, 'Z'); bdy = robotics.RigidBody(bodyName); setFixedTransform(bdy,jnt,[0 0 0; 0 0 0]); % 设置固定变换矩阵 addBody(robot,bdy,'base'); % 将新部件添加到机器人结构上 end ``` #### 计算最小边界框 一旦有了完整的机械臂模型,则可以利用 `minboundrect` 函数求得该物体所占空间内的最小矩形区域作为简单的包围盒表示形式: ```matlab % 获取所有链接端点坐标数据 pts = []; for linkIdx=1:num Bodies(robot) pts = cat(1,pts,getPointsOnLink(linkIdx)); end [minX,minY,maxX,maxY]=minBoundRect(pts(:,1),pts(:,2)); disp(['Min X:',num2str(minX),' Max X:', num2str(maxX)]); disp(['Min Y:',num2str(minY),' Max Y:', num2str(maxY)]); function points=getPointsOnLink(idx) % 此处应返回指定编号idx对应连杆上的离散采样点集 ... end ``` 上述代码片段展示了如何获取机械臂各部分的空间位置并调用辅助函数 `getPointsOnLink()` 来收集这些位置信息用于后续处理。注意这里假设了一个名为 `getPointsOnLink()` 的自定义功能,它负责提取特定连杆表面的关键样本点以便于构建更精确的包围盒描述。 #### 绘制包围盒 当获得了包围盒的具体尺寸之后就可以借助绘图命令将其可视化出来: ```matlab figure(); hold on; plot3([minX maxX],[minY minY],[0 0],'r-',... % 底边线段 [maxX minX],[minY maxY],[0 0],'b-', ... % 上边线段 [minX maxX],[minY minY],[height height], 'g-',... [maxX minX],[minY maxY],[height height], 'm-'); scatter3(mean([minX maxX]),mean([minY maxY]),0,... [],'filled','MarkerFaceColor',[1 .75 .75]); xlabel('X Axis (mm)'); ylabel('Y Axis (mm)'); zlabel('Height (mm)'); title('Mechanical Arm Bounding Box Visualization'); grid minor; axis equal; view(-90,-80); legend({'Bottom Edge','Top Edge'},'Location','BestOutsideFit'); ``` 这段脚本会生成一个三维图形窗口展示出由红色线条标记底面边缘、蓝色线条顶部轮廓构成的一个长方形容器形状,并且中心有一个半透明的小球代表整个包围盒的大致重心所在之处。
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