Как разделить mesh на отдельные сегменты?

Для разделения mesh на отдельные сегменты в C++ необходимо использовать алгоритмы графов и обработки связности. Одним из эффективных способов исполнения этой задачи является использование алгоритма обхода в ширину (BFS) или алгоритма обхода в глубину (DFS) для поиска связанных вершин в графе.

Первым шагом является импорт mesh-модели в программу. Для этого можно использовать различные библиотеки, такие как Assimp или OpenMesh, которые позволяют импортировать и работать с 3D-моделями.

Затем необходимо создать граф, представляющий mesh, где каждая вершина графа соответствует вершине mesh, а ребра графа соответствуют ребрам mesh. Пройдитесь по каждой грани модели и создайте соответствующие ребра в графе.

Далее примените алгоритм обхода графа для поиска связанных подграфов, каждый из которых представляет отдельный сегмент mesh. Для этого запустите алгоритм обхода (BFS или DFS) из каждой непосещенной вершины графа и сохраните все посещенные вершины в текущем подграфе. Затем продолжайте обход, пока не будут посещены все вершины графа.

После завершения алгоритма обхода вы получите отдельные подграфы, представляющие отдельные сегменты mesh. Каждый подграф будет содержать вершины и ребра, соответствующие этому сегменту. Вы можете сохранить каждый подграф в отдельную модель или использовать его для анализа и обработки сегмента.

Пример кода для разделения mesh на отдельные сегменты может выглядеть следующим образом:

#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>

// Структура для представления ребра графа
struct Edge {
    int src, dest;
};

// Класс для представления графа
class Graph {
    std::vector<std::vector<int>> adjList;

public:
    Graph(const std::vector<Edge>& edges, int numVertices) {
        adjList.resize(numVertices);

        // Добавляем ребра в граф
        for (const auto& edge : edges) {
            adjList[edge.src].push_back(edge.dest);
            adjList[edge.dest].push_back(edge.src);
        }
    }

    // Алгоритм обхода графа
    void BFS(int startVertex, std::vector<bool>& visited, std::vector<int>& segment) {
        std::queue<int> q;
        q.push(startVertex);
        visited[startVertex] = true;

        while (!q.empty()) {
            int currVertex = q.front();
            q.pop();
            segment.push_back(currVertex);

            for (int neighbor : adjList[currVertex]) {
                if (!visited[neighbor]) {
                    q.push(neighbor);
                    visited[neighbor] = true;
                }
            }
        }
    }

    // Разделение mesh на отдельные сегменты
    std::vector<std::vector<int>> separateSegments() {
        std::vector<bool> visited(adjList.size(), false);
        std::vector<std::vector<int>> segments;

        for (int vertex = 0; vertex < adjList.size(); ++vertex) {
            if (!visited[vertex]) {
                std::vector<int> segment;
                BFS(vertex, visited, segment);
                segments.push_back(segment);
            }
        }

        return segments;
    }
};

int main() {
    // Пример использования
    std::vector<Edge> edges = {{0, 1}, {1, 2}, {2, 3}, {3, 0}, {4, 5}, {5, 6}, {6, 4}};
    int numVertices = 7;
    
    Graph graph(edges,numVertices);
    std::vector<std::vector<int>> segments = graph.separateSegments();
    std::cout << "Разделение mesh на сегменты:" << std::endl;
    for (int i = 0; i < segments.size(); ++i) {
        std::cout << "Сегмент " << i + 1 << ": ";
        for (int vertex : segments[i]) {
            std::cout << vertex << " ";
        }
        std::cout << std::endl;
    }

    return 0;
}

В данном примере используется простой граф из 7 вершин и 7 ребер. Алгоритм обхода BFS применяется для поиска связанных вершин, и каждый найденный сегмент выводится на экран.

Хотя данный пример позволяет разделить mesh на отдельные сегменты, порядок добавления ребер может иметь значение. Для более сложных mesh-моделей, необходимо использовать более сложные алгоритмы, такие как алгоритмы улучшения графов или алгоритмы разделения мешей, которые учитывают структуру mesh для более точного разделения на сегменты.