BambuStudio学习笔记：SurfaceMesh-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/zzzkk2009/article/details/147058488

# SurfaceMesh.hpp 头文件解析

## 概述
本头文件定义了三维网格拓扑操作的核心数据结构，主要用于高效处理三角网格的邻接关系与遍历逻辑。作为3D打印领域网格处理的基础设施，支持模型修复、支撑生成等关键功能。

## 核心数据结构

### 索引类型
```cpp
enum Face_index : int; // 面片索引
class Halfedge_index;  // 半边索引（包含面ID+边序）
class Vertex_index;     // 顶点索引（包含面ID+顶点序）

SurfaceMesh 类

class SurfaceMesh {
private:
    const indexed_triangle_set& m_its;       // 三角网格数据引用
    std::vector<Vec3i> m_face_neighbors;     // 面邻接表
public:
    // 遍历方法
    Halfedge_index opposite(Halfedge_index) const; // 获取对向边
    Vertex_index source(Halfedge_index) const;     // 边起点
    Vertex_index target(Halfedge_index) const;     // 边终点
    // 拓扑查询
    size_t degree(Vertex_index) const;       // 顶点度数
    bool is_border(Halfedge_index) const;     // 边界检测
};

关键算法解析

邻接关系构建

// 通过并行算法生成面邻接表
m_face_neighbors(its_face_neighbors_par(its))

数据结构：每个面记录3个邻接面索引(-1表示无边)
复杂度：O(n) 通过哈希加速查询

半边对向查找

Halfedge_index opposite(Halfedge_index h) const {
    int neighbor_face = m_face_neighbors[h.face()][h.side()];
    // 遍历邻接面的边寻找匹配
    for (3次旋转) {
        if (顶点匹配) return 对应边;
    }
    return 无效边;
}

应用场景：孔洞边界检测、流形验证
性能优化：依赖预计算的邻接表

拓扑遍历方法

环绕遍历

// 环绕目标顶点的下一条边
Halfedge_index next_around_target(Halfedge_index h) {
    return opposite(next(h));
}

// 环绕源顶点的前一条边 
Halfedge_index prev_around_source(Halfedge_index h) {
    return opposite(prev(h));
}

典型应用：
- 计算顶点邻域
- 生成轮廓路径

度数计算

size_t degree(Vertex_index v) const {
    Halfedge_index h = halfedge(v);
    size_t count = 0;
    do {
        h = next_around_target(h);
        ++count;
    } while (h有效且未循环);
    return count;
}