如何表示/修改三维实体

Question

在我的程序中，我有一些立方体(简单，xyz位置，xyz大小)。我希望bo能够从其中一个立方体中‘减去’另一个立方体。

所以我的问题是，什么是一个好的通用数据结构来表示产生的3d对象，以及什么样的算法被用来从一个3d实体中减去另一个3D实体？

Answer 1

这是一个非常普遍的问题，取决于你想知道关于固体的什么，以及你想要多快知道它。假设您只需要成员资格测试，这可能会起作用(psuedocode)：

class Solid {
    Solid solids = [] // each Solid has a list of solids that  
                      // have been subtracted from it.                      

    abstract method containedInSelf(point) {
        // this will obviously vary from one type of solid to another
    } 

    method contains(point) {
        if !containedInSelf(point) return False;
        else {
            for solid in solids {  // loop over all contained solids
                if solid.contains(point) return False; 
                // point is contained in a solid that has been subtracted from it
            }
            // Now we know that point is contained but not contained in anything
            // that's been subtracted
            return True;
        }
    }

    method subtract(solid) {
        solids.append(solid)
    } 

}

这样做的好处是可以进行复合减法。例如，可以从solid A中减去solid B，然后从solid C中减去solid C，它将按预期工作。例如，如果有三个球体以原点和radius(A) < radius(B) < radius(C)为中心，您将获得包含在A中或包含在C中但不包含在B中的点。

例如，您还可以从球体中减去两个十二面体，然后将其减去一个立方体。这当然等同于从立方体中减去球体，然后再添加两个十二面体。

Answer 2

我怀疑是否有一种标准的方式来表示那个级别的几何对象。

我记得Povray，一个开源的光线跟踪器，它有一种很好的文本语言来表示3D场景，并且包含了一套完整的几何操作(并集、交集等) "Constructive Solid Geometry"；它相当灵活，但我怀疑它是否是您正在寻找的。此外，请记住，除了纯几何之外，光线跟踪器还需要处理一些更多的概念:纹理、灯光等。