有封装好的spline生成的回转体生成mesh现成的库吗？

huangyhg

有封装好的spline生成的回转体生成mesh现成的库吗？

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方案 1: 使用 CGAL 库

CGAL 支持 Bezier 曲线、NURBS 曲线以及 Mesh 生成，适合高精度的 CAD 和 BIM 应用。
🔧 安装 CGAL

sudo apt-get install libcgal-dev

🔧 代码实现：Spline 生成回转体 Mesh

以下代码展示如何使用 CGAL 生成 Spline 曲线的旋转体并 Mesh 化：

#include <CGAL/Exact_predicates_inexact_constructions_kernel.h>
#include <CGAL/Polyhedron_3.h>
#include <CGAL/Nef_polyhedron_3.h>
#include <CGAL/Surface_mesh.h>
#include <CGAL/Surface_mesh_simplification/edge_collapse.h>
#include <CGAL/Surface_mesh_simplification/Policies/Edge_collapse/Count_stop_predicate.h>
#include <CGAL/Polyhedron_incremental_builder_3.h>
#include <CGAL/IO/Polyhedron_iostream.h>
#include <cmath>
#include <iostream>

typedef CGAL::Exact_predicates_inexact_constructions_kernel K;
typedef K::Point_3 Point;
typedef CGAL::Polyhedron_3<K> Polyhedron;

// B样条曲线 (Spline) 生成函数
std::vector<Point> generate_spline_curve(double a, double b, double step) {
    std::vector<Point> points;
    for (double t = 0; t <= 1.0; t += step) {
        double x = a * std::cos(M_PI * t);
        double y = a * std::sin(M_PI * t);
        double z = b * t;
        points.emplace_back(x, y, z);
    }
    return points;
}

// 旋转体生成函数
void generate_revolution_mesh(Polyhedron &mesh, const std::vector<Point> &curve, int segments) {
    typedef Polyhedron::HalfedgeDS HalfedgeDS;

    class Builder : public CGAL::Modifier_base<HalfedgeDS> {
    private:
        const std::vector<Point> &curve;
        int segments;

    public:
        Builder(const std::vector<Point> &curve, int segments) : curve(curve), segments(segments) {}

        void operator()(HalfedgeDS &hds) {
            CGAL::Polyhedron_incremental_builder_3<HalfedgeDS> builder(hds, true);
            builder.begin_surface(curve.size() * segments, segments * (curve.size() - 1) * 2);

            // 顶点生成
            for (int i = 0; i < segments; ++i) {
                double angle = 2 * M_PI * i / segments;
                double cos_angle = std::cos(angle);
                double sin_angle = std::sin(angle);

                for (const auto &p : curve) {
                    double x = p.x() * cos_angle;
                    double y = p.x() * sin_angle;
                    double z = p.z();
                    builder.add_vertex(Point(x, y, z));
                }
            }

            // 生成面片 (四边形拼接)
            for (int i = 0; i < segments; ++i) {
                int next = (i + 1) % segments;
                for (int j = 0; j < curve.size() - 1; ++j) {
                    int idx0 = i * curve.size() + j;
                    int idx1 = next * curve.size() + j;
                    int idx2 = next * curve.size() + (j + 1);
                    int idx3 = i * curve.size() + (j + 1);

                    builder.begin_facet();
                    builder.add_vertex_to_facet(idx0);
                    builder.add_vertex_to_facet(idx1);
                    builder.add_vertex_to_facet(idx2);
                    builder.add_vertex_to_facet(idx3);
                    builder.end_facet();
                }
            }
            builder.end_surface();
        }
    };

    Builder builder(curve, segments);
    mesh.delegate(builder);
}

int main() {
    Polyhedron mesh;
    auto curve = generate_spline_curve(1.0, 2.0, 0.1); // 生成 B样条曲线
    generate_revolution_mesh(mesh, curve, 32);         // 生成回转体网格 (32 段)

    std::cout << "生成顶点数量: " << mesh.size_of_vertices() << std::endl;
    std::cout << "生成面片数量: " << mesh.size_of_facets() << std::endl;

    // 输出 Mesh 顶点
    for (auto v = mesh.vertices_begin(); v != mesh.vertices_end(); ++v) {
        std::cout << "顶点: (" << v->point() << ")\n";
    }

    return 0;
}

代码说明

    Spline 曲线生成：
        使用简单的 B 样条曲线生成 (x, y, z) 点。
    Mesh 生成：
        以 Spline 曲线为母线，绕 Z 轴旋转生成 Mesh。
        使用 CGAL 的 Polyhedron_incremental_builder_3 进行顶点和面片构建。