使用 CGAL 编写简单的表面网格仅输出 2 个面

Question

我正在 Linux 机器上测试 CGAL 库。作为测试的一部分，我想构建一个简单的立方体表面网格。

这是我的 Catch2 测试：

#include <CGAL/Exact_predicates_inexact_constructions_kernel.h>
#include <CGAL/Surface_mesh.h>

#include <catch2/catch_test_macros.hpp>
#include <cmath>
#include <fstream>
#include <iostream>

using Kernel = CGAL::Exact_predicates_inexact_constructions_kernel;
using Mesh = CGAL::Surface_mesh<Kernel::Point_3>;

// Function to create an approximate parametric sphere
Mesh create_mesh(double size) {
    Mesh mesh;

    // Cube.
    // Define the 8 vertices of the cube
    auto v0 = mesh.add_vertex(Kernel::Point_3(0, 0, 0));
    auto v1 = mesh.add_vertex(Kernel::Point_3(size, 0, 0));
    auto v2 = mesh.add_vertex(Kernel::Point_3(size, size, 0));
    auto v3 = mesh.add_vertex(Kernel::Point_3(0, size, 0));
    auto v4 = mesh.add_vertex(Kernel::Point_3(0, 0, size));
    auto v5 = mesh.add_vertex(Kernel::Point_3(size, 0, size));
    auto v6 = mesh.add_vertex(Kernel::Point_3(size, size, size));
    auto v7 = mesh.add_vertex(Kernel::Point_3(0, size, size));

    // Define the 6 faces of the cube (each face is a quadrilateral made of 2 triangles)
    mesh.add_face(v0, v1, v2, v3);  // Bottom
    mesh.add_face(v4, v5, v6, v7);  // Top
    mesh.add_face(v0, v4, v7, v3);  // Left
    mesh.add_face(v1, v5, v6, v2);  // Right
    mesh.add_face(v0, v4, v5, v1);  // Front
    mesh.add_face(v3, v7, v6, v2);  // Back

    return mesh;
}

TEST_CASE("OBJ Export of Cube") {
    const std::string filename = "test_output.obj";

    // Remove file if it exists, to start fresh
    std::remove(filename.c_str());

    auto mesh = create_mesh(1);
    // Use CGAL to save the combined mesh to OBJ format
    CGAL::IO::write_OBJ(filename, mesh);

    REQUIRE(std::ifstream(filename).good());
}

问题

令我惊讶的是，这个立方体并不完整。立方体的 OBJ 文件中仅写入两个面。我不明白这一点。我做错了什么？

这是

test_output.obj

文件：

# file written from a CGAL tool in Wavefront obj format
# 8 vertices
# 16 halfedges
# 2 facets


# 8 vertices
# ------------------------------------------

v 0 0 0
v 1 0 0
v 1 1 0
v 0 1 0
v 0 0 1
v 1 0 1
v 1 1 1
v 0 1 1

# 2 facets
# ------------------------------------------

f  1 2 3 4
f  5 6 7 8

# End of Wavefront obj format #

Answer 1

你们的脸部朝向不兼容。一些

add_face()

调用实际上并没有添加任何新面孔。

类

CGAL::Surface_mesh

是表示多边形网格的半边数据结构。面按顶点的顺序定向。多边形网格必须是流形的，因此不能有两个具有相同（有向）半边的多边形网格。这是你的情况，例如你的“底”和“后”面以及 v2 --> v3。

这是一个可能的解决方案，面朝外：

    // Define the 6 faces of the cube (each face is a quadrilateral made of 2 triangles)
    mesh.add_face(v0, v3, v2, v1);  // Bottom
    mesh.add_face(v4, v5, v6, v7);  // Top
    mesh.add_face(v0, v4, v7, v3);  // Left
    mesh.add_face(v1, v2, v6, v5);  // Right
    mesh.add_face(v0, v1, v5, v4);  // Front
    mesh.add_face(v3, v7, v6, v2);  // Back

您就得到了预期的结果（6张脸）。

请注意，

add_face()

有一个返回值（人脸索引），您可以使用它来检查您的人脸是否已正确添加，因为如果无法添加人脸，它会返回

null_face()

。请参阅文档：https://doc.cgal.org/latest/Surface_mesh/classCGAL_1_1Surface__mesh.html#af45a68e4c8a0fcb7c4fd899185824cae。