Jonathan Richard Shewchuk的德劳内三角化生成器Triangle研读笔记

写在前面

Jonathan Richard Shewchuk巨佬是美国伯克利大学的cs教授,他在十几年前开发出的这款Triangle程序。最近在研习3d模型布尔操作时,发现了不少开源项目都用巨佬的triangle代码来实现模型remesh(重新三角网格化)。Triangle代码注释详尽,但苦于个人是数学苦手,有些就算每个单词都认识但是组合起来就不行了;好在官网上有绘声绘色的带图片说明,我这种笨脑子也能理解个七七八八。现特地在此博文中记录我在阅读triangle文档的一些笔记,希望能对未来的自己和后来者们起到些许帮助,让巨佬的优秀成果能惠及到更多的人。

背景介绍

Triangle可以完成的功能,包括在平面内的德劳内三角化、约束型三角化、规则服从三角化、维诺图等。
Jonathan Richard Shewchuk的德劳内三角化生成器Triangle研读笔记
德劳内三角化(Delaunay triangulation):输入一个点集,生成如图的三角形网格。他们满足:

  • 点集里的每个点都是三角形的顶点
  • 每个三角形的外接圆“内”一定没有其他点(圆上可以有)。

Jonathan Richard Shewchuk的德劳内三角化生成器Triangle研读笔记
约束型三角化(Constrained Delaunay triangulation,AKA CDT):输入点的和线段的混合数据,生成如图三角型网络。他们满足:

  • 输入集里的每个点都是三角形的顶点,每个线段都是三角形的边
  • 每个三角形,要么外接圆里没有其他点,要么外接圆里的点和该三角形“不可见”(即圆内点和该三角形隔着至少一条贯穿圆的线)。

Jonathan Richard Shewchuk的德劳内三角化生成器Triangle研读笔记
规则服从三角化(conforming constrained Delaunay triangulation,AKA CCDT):一开始不是很懂,conform不是服从的意思嘛?服从约束三角化是什么意思?看了样例才知道,它满足:

  • CCDT是CDT的一个特殊情况
  • CCDT服从了某些额外规则,比如三角形有最小角,比如三角形有最大面积。
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