Poly_Triangle 是什么？
Poly_Triangle 是一个非常轻量的类，用于表示一个三角网格中的单个三角形面片。它是构成 Poly_Triangulation（三角网格对象）的基本单位之一。之后会写关于碰撞检测的相关文章，三角面片是非常重要的一部分。
每个 Poly_Triangle 包含三个整数索引，它们是指向一个节点列表的索引（通常是 Poly_Triangulation::Nodes() 中的点）。这些节点是三角形的三个顶点。
🔹 数据成员
Standard_Integer myNodes[3];
- 存储三个节点的索引，索引范围通常是
[1, NbNodes()]（注意：OpenCascade 中使用 1-based 索引）。 - 每个索引指向的是一个顶点坐标，坐标存储在
Poly_Triangulation中的节点数组里。
🔹 构造函数
Poly_Triangle()
- 默认构造函数，三个索引值初始化为 0（无效状态）。
如图为从点击选择三个点的索引来构造Poly_Triangle并显示。
Poly_Triangle(Standard_Integer theN1, Standard_Integer theN2, Standard_Integer theN3)
- 构造函数，直接设置三个顶点索引。
🔹 成员函数
设置节点索引
void Set(Standard_Integer theN1, Standard_Integer theN2, Standard_Integer theN3)
- 一次性设置所有三个节点索引。
void Set(Standard_Integer theIndex, Standard_Integer theNode)
- 设置指定位置（1~3）的单个索引值。
- 如果
theIndex不在 1~3，抛出Standard_OutOfRange异常。
访问节点索引
void Get(Standard_Integer& theN1, Standard_Integer& theN2, Standard_Integer& theN3) const
- 返回三个节点索引的值（通过引用）。
Standard_Integer Value(Standard_Integer theIndex) const
- 返回指定位置（1~3）的节点索引值，超出范围抛异常。
Standard_Integer operator()(Standard_Integer theIndex) const
Standard_Integer& operator()(Standard_Integer theIndex)
- 函数调用操作符的重载，提供类似数组访问的方式。
- 返回索引值（常量或引用）。
Standard_Integer& ChangeValue(Standard_Integer theIndex)
- 返回对某个节点索引的引用，可以进行原地修改。
注意点
- 索引范围是 1~NbNodes()，不是从0开始。
- 三角形只保存的是节点索引，不保存具体的几何位置，顶点坐标保存在
Poly_Triangulation中。 - 修改
Poly_Triangle不会自动更新Poly_Triangulation，需要你在使用时保持一致性。
总结
| 功能 | 方法 | 简述 |
|---|---|---|
| 构造 | Poly_Triangle() | 空三角形 |
| 构造 | Poly_Triangle(n1,n2,n3) | 初始化三角形索引 |
| 访问 | Get() | 获取3个顶点索引 |
| 访问 | Value(index) / operator() | 获取某个索引值 |
| 修改 | Set(n1,n2,n3) / Set(index, node) | 设置索引 |
| 修改 | ChangeValue(index) | 引用访问可直接修改 |
代码
#pragma once
#include "pch.h"
#include <Poly_Triangulation.hxx>
#include <AIS_Triangulation.hxx>
#include <BRepBuilderAPI_MakeVertex.hxx>
#include "BaseScene.h"
#include "VisSceneComponents.h"
#include "TutorialWindow.h"
class PolyTriangle011 : public BaseScene, public VisSceneComponents, public TutorialWindow {
public:
PolyTriangle011() {
openTutorialWindow();
initAllNodes();
}
void displayScene(const Handle(V3d_View)& view, const Handle(AIS_InteractiveContext)& context) override {
if (!bIsSceneInit) {
sceneInit(view, context);
bIsSceneInit = true;
}
renderTutorialWindow(context);
}
void customInitTutorialWindow(const Handle(AIS_InteractiveContext)&) override {}
private:
std::vector<TColgp_Array1OfPnt> allNodes;
int currentNodeSetIndex = 0;
Handle(Poly_Triangulation) triangulation;
Handle(AIS_Triangulation) aisTriangulation;
std::vector<Handle(AIS_Shape)> vertexMarkers;
int triIndices[3] = { 1, 2, 3 };
bool needsUpdate = true;
void initAllNodes() {
allNodes.clear();
// 节点集 1: 正三角形
TColgp_Array1OfPnt nodes1(1, 3);
nodes1.SetValue(1, gp_Pnt(0, 0, 0));
nodes1.SetValue(2, gp_Pnt(100, 0, 0));
nodes1.SetValue(3, gp_Pnt(50, 100, 0));
allNodes.push_back(nodes1);
// 节点集 2: 矩形
TColgp_Array1OfPnt nodes2(1, 4);
nodes2.SetValue(1, gp_Pnt(0, 0, 0));
nodes2.SetValue(2, gp_Pnt(100, 0, 0));
nodes2.SetValue(3, gp_Pnt(100, 100, 0));
nodes2.SetValue(4, gp_Pnt(0, 100, 0));
allNodes.push_back(nodes2);
// 节点集 3: 10 个点（圆形分布）
TColgp_Array1OfPnt nodes3(1, 10);
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
double angle = 2.0 * M_PI * i / 10.0;
nodes3.SetValue(i + 1, gp_Pnt(100 * cos(angle), 100 * sin(angle), 0));
}
allNodes.push_back(nodes3);
}
void sceneInit(const Handle(V3d_View)&, const Handle(AIS_InteractiveContext)& context) override {
updateVisualization(context);
}
void renderTutorialContent(const Handle(AIS_InteractiveContext)& context) override {
ImGui::TextColored(ImVec4(1, 1, 0, 1), "Poly_Triangulation Multi-point Construct Example");
// 点集选择 UI（非 CollapsingHeader）
ImGui::SeparatorText("Point Set Selection");
const char* labels[] = { "Equilateral Triangle (3 pts)", "Rectangle (4 pts)", "Circle (10 pts)" };
if (ImGui::Combo("Current Point Set", ¤tNodeSetIndex, labels, IM_ARRAYSIZE(labels))) {
needsUpdate = true;
// 重置三角形索引在合法范围内
int lower = allNodes[currentNodeSetIndex].Lower();
int upper = allNodes[currentNodeSetIndex].Upper();
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
triIndices[i] = std::clamp(lower + i, lower, upper);
}
}
if (triIndices[0] == triIndices[1] ||
triIndices[0] == triIndices[2] ||
triIndices[1] == triIndices[2]) {
ImGui::TextColored(ImVec4(1, 0, 0, 1), "Three vertices must be unique!");
}
// 三角形顶点选择 UI（默认展开）
if (ImGui::CollapsingHeader("Triangle Index Selection", ImGuiTreeNodeFlags_DefaultOpen)) {
int lower = allNodes[currentNodeSetIndex].Lower();
int upper = allNodes[currentNodeSetIndex].Upper();
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
std::string label = "Vertex Index " + std::to_string(i + 1);
if (ImGui::SliderInt(label.c_str(), &triIndices[i], lower, upper)) {
needsUpdate = true; // 用户拖动滑块后设置更新标志
}
}
}
if (needsUpdate) {
updateVisualization(context);
needsUpdate = false;
}
}
void updateVisualization(const Handle(AIS_InteractiveContext)& context) {
// 清理之前的显示
for (auto& v : vertexMarkers)
context->Remove(v, false);
vertexMarkers.clear();
if (!triangulation.IsNull())
context->Remove(aisTriangulation, false);
// 当前节点集
const auto& nodes = allNodes[currentNodeSetIndex];
int n = nodes.Length();
triangulation = new Poly_Triangulation(n, 1, false);
for (int i = nodes.Lower(); i <= nodes.Upper(); ++i)
triangulation->SetNode(i, nodes(i));
triangulation->SetTriangle(1, Poly_Triangle(triIndices[0], triIndices[1], triIndices[2]));
for (int i = nodes.Lower(); i <= nodes.Upper(); ++i) {
TopoDS_Vertex v = BRepBuilderAPI_MakeVertex(nodes(i));
auto ais = new AIS_Shape(v);
ais->SetColor(Quantity_NOC_RED1);
context->Display(ais, false);
vertexMarkers.push_back(ais);
}
aisTriangulation = new AIS_Triangulation(triangulation);
aisTriangulation->SetTransparency(0.4f);
context->Display(aisTriangulation, true);
}
};
