Skinning抽象基类

相关文件：

• skinning.h
• skinning.cpp

T样条曲面蒙皮方法主要有以下几个步骤：

1. 对给定的曲线进行参数化，为每一条曲线赋予一个参数值
2. 根据给定的NURBS曲线，初始化T-preimage，即将NURBS曲线的节点组成T-preimage
3. 插入中间线，如Nasri方法中插入一列中间线，MinJae方法中插入两列中间线
4. 根据插入的中间线的点的坐标，通过Nasri论文中的公式更新T样条曲面控制顶点的坐标，从而满足插值性

Skinning类

为此，本软件使用了面向对象中的多态设计思想，设计了一个Skinning抽象基类，用于抽象上述的计算步骤，具体代码如下：

#ifndef SKINNING_H
#define SKINNING_H

#include "utility.h"
#include "NURBSCurve.h"
using namespace std;
using namespace t_mesh;
class Skinning {
public:
    Skinning(const vector<NURBSCurve>& _curves) :curves(_curves) {
        curves_num = curves.size();
    }
    virtual void parameterize();    // 曲线参数化得到u方向参数 u_knots
    virtual void init() = 0;        // 根据NUUBSCurve初始化T-preimage
    virtual void insert() = 0;      // 在T-preimage中插入中间节点
    virtual void calculate();       // 计算流程

    // update的辅助函数，用于计算基函数的线性组合系数
    void basis_split(const map<double, Node<Point3d>*>& fewer_map, const map<double, Node<Point3d>*>& more_map, map<double, Point3d>& coeff);

    // update coordinates of control points by the formula from (nasri 2012)
    // aX' + bW + cY' = V
    void update();

    // 用于skinning过程中显示中间结果
    void setViewer(Viewer* _viewer) {
        viewer = _viewer;
    }

public:
    Mesh3d tspline;
protected:
    int curves_num;
    VectorXd s_knots;
    vector<NURBSCurve> curves;
    Viewer* viewer;

};
#endif // !SKINNING_H

在Skinning中calculate函数是计算的入口，用于执行各个步骤，默认的计算步骤如下：

void Skinning::calculate()
{
    // 1. compute s-knot for curves
    parameterize();
    // 2. construct basis T-mesh 
    init();
    // 3. insert intermediate vertices
    // the coordinate of vertices is the midpoint of the corresponding points in C_r and C_(r+1)
    insert();

    // 4. update coordinates of control points by the formula from (nasri 2012)
    // aX' + bW + cY' = V
    update();
}

其他所有的T样条蒙皮方法的具体实现类均继承自Skinning类。