PiaNasriMethod&PiaMinJaeMethod

相关文件：

• PiaMethod.h
• PiaMethod.cpp
• PiaNasriMethod.h
• PiaNasriMethod.cpp
• PiaMinJaeMethod.h
• PiaMinJaeMethod.cpp

本文提出的基于引导线和LSPIA的T样条曲面蒙皮方法的主要步骤如下图所示：

对上述步骤进行抽象得到了PiaMethod基类，该基类由于一开始的设计问题，实现的是通过局部加细拟合给定的曲线，与T样条曲面蒙皮无关，但是继承PiaMethod的两个类PiaNasriMethod, PiaMinJaeMethod是基于引导线的T样条曲面蒙皮方法的具体实现。

PiaNasriMethod

具体代码如下：

#ifndef PIANASRIMETHOD_H
#define PIANASRIMETHOD_H

#include "PiaMethod.h"
#include "NURBSSurface.h"
#include <igl/point_mesh_squared_distance.h>
class PiaNasriMethod :public PiaMethod {
public:
    PiaNasriMethod(const vector<NURBSCurve>& _curves, int _maxIterNum = 100, double _eps = 1e-5)
        :PiaMethod(_curves, _maxIterNum, _eps) {

    }
    // 设置辅助点
    void set_helper_points(const MatrixXd& points) {
        helper_points.resize(points.rows());
        for (int i = 0; i < points.rows(); i++) {
            helper_points[i].origin.fromVectorXd(points.row(i));
        }
    }
    // 将辅助点参数化
    std::tuple<double, double, double, double> param_helper_points();

    void init() override;        // 根据NUUBSCurve初始化T-preimage
    void insert() override;        // 按一定规则在误差大的地方插入节点，局部加细
    void calculate() override;  // 计算流程

public:
    void sample_fitPoints_1();
    void sample_fitPoints_2();  // 生成引导线，并采样得到数据点
    void sample_fitPoints() override;
    void pia() override;

private:
    vector<FitPoint2D> curve_points;
    vector<FitPoint2D> inter_points;
    vector<FitPoint2D> helper_points;
};
#endif // !PIANASRIMETHOD_H

calculate中的计算流程如下：

void PiaNasriMethod::calculate()
{
    parameterize();
    init();
    insert();
    sample_fitPoints_2(); // 生成引导线，并采样得到数据点
    fitPoints = curve_points;
    fitPoints.insert(fitPoints.end(), inter_points.begin(), inter_points.end());

    update();
    fit();
    cout << error << " " << "update" << endl;
    // lspia逼近引导线上采样得到的数据点
    fit();
    pia();
    // 更新控制点坐标满足插值性
    update();
    cout << error << " " << "update" << endl;

    for (int i = 0; i < 19; i++) {
        fit();
        pia();
        update();
        fit();
        cout << error << " " << "update" << endl;
    }

}

各个步骤的具体实现见代码，PiaMinJaeMethod与PiaNasriMethod类似。

使用方法

main.cpp中包含了一些基于引导线的T样条曲面蒙皮方法的测试用例，可参照使用。

// main.cpp
Test::test_circle_skinning();
Test::test_venus_skinning();
Test::test_venus_skinning_helper_points();
Test::test_Bsurface_skinning();
Test::test_chess_skinning();
Test::test_ring_skinning();
Test::test_helicoidal_skinning();
Test::test_bonnet_skinning();
Test::test_door_skinning();
Test::test_face_skinning();