Как разделить сетку по плоскости деления в Aspose.3D

Разделение Мешей по Полупространству в Aspose.3D

Этот учебник демонстрирует, как использовать Aspose.3D для выполнения операций разделения мешей с использованием плоскостей HalfSpace. Эта техника полезна для извлечения определенных частей 3D-модели на основе пространственных критериев.

Понимание операций HalfSpace

HalfSpace представляет собой бесконечное пространство, разделенное плоскостью. При использовании с булевыми операциями Aspose.3D это позволяет извлекать определенные части меша, которые существуют с одной стороны определенной плоскости.

Ключевые понятия:

• HalfSpace: Представляет собой бесконечное пространство, разделенное плоскостью
• Булевы операции: Используются для извлечения частей меша относительно HalfSpace
• Уравнение плоскости: Определяется как ax + by + cz + d = 0, где (a,b,c) - вектор нормали
• Положительная сторона: Часть пространства, где вектор нормали плоскости направлен

Пример кода: Разделение меша с помощью HalfSpace

Следующий код на C# демонстрирует, как создать простую меш-коробку и разделить ее с помощью плоскости HalfSpace:

using System;
using Aspose.ThreeD;
using Aspose.ThreeD.Entities;
using Aspose.ThreeD.Utilities;

class MeshBooleanWithHalfSpace
{
    public static void Execute()
    {
        // Создать новую 3D-сцену
        Scene scene = new Scene();
        
        // Создать меш-коробку (размеры 2x2x2 по умолчанию)
        Mesh boxMesh = (new Box()).ToMesh();
        Node boxNode = scene.RootNode.CreateChildNode("Box", boxMesh);
        
        // Создать плоскость реза HalfSpace
        HalfSpace halfSpace = new HalfSpace();
        
        // Определить уравнение плоскости: ax + by + cz + d = 0
        // Используя вектор нормали, направленный в направлении Z
        halfSpace.Plane = new Plane(new Vector3(0, 0, 1), 0);
        
        // Позиционировать HalfSpace (создать узел и преобразование)
        Node halfSpaceNode = scene.RootNode.CreateChildNode("HalfSpace", halfSpace);
        halfSpaceNode.Transform.Translation = new Vector3(0, 0, 0.5);  // Позиция на z=0.5
        
        // Выполнить операцию булевого разделения
        Node splitResult = BooleanOperator.Split(boxNode, halfSpaceNode);
        
        // Добавить результат в сцену и сохранить
        scene.RootNode.CreateChildNode("SplitResult", splitResult.Entity);
        scene.Save("halfspace_split_result.obj", FileFormat.WavefrontOBJ);
        
        Console.WriteLine("Разделение меша с использованием HalfSpace успешно завершено.");
    }
}

Объяснение кода

Требования к пространствам имен

using Aspose.ThreeD;
using Aspose.ThreeD.Entities;  // Содержит классы HalfSpace и BooleanOperator
using Aspose.ThreeD.Utilities; // Содержит утилиты Vector3 и Plane

Создание геометрии

1. Инициализация сцены: Scene scene = new Scene();
2. Создание коробки: (new Box()).ToMesh() создает стандартный куб
3. Иерархия узлов: Меш добавляется в сцену через дочерний узел

Определение режущей плоскости

1. Определение плоскости:

   halfSpace.Plane = new Plane(new Vector3(0, 0, 1), 0);
   

   • Создает горизонтальную плоскость XY на z=0
   • Вектор нормали (0,0,1) направлен вверх

2. Позиционирование:

   halfSpaceNode.Transform.Translation = new Vector3(0, 0, 0.5);
   

   • Перемещает режущую плоскость на z=0.5
   • Влияет на то, какая часть меша сохраняется

Выполнение операции

Node splitResult = BooleanOperator.Split(boxNode, halfSpaceNode);

• Возвращает часть меша на положительной стороне плоскости
• Результат добавляется обратно в иерархию сцены

Сохранение результата

scene.Save("halfspace_split_result.obj", FileFormat.WavefrontOBJ);

• Поддерживаемые форматы включают OBJ, STL, FBX, GLTF и другие
• Сохраняется только фрагмент разделения, а не исходный меш

Визуализация операции

Исходные размеры коробки:

• Простирается от (-1,-1,-1) до (1,1,1)
• Центрирован в начале координат

С плоскостью на z=0.5:

• Сохраняет часть, где z > 0.5 (верхняя часть коробки)
• Отбрасывает часть, где z < 0.5 (нижняя часть)

Продвинутое использование

Получение обеих сторон разреза

// Исходный срез (положительный фрагмент)
Node positiveFragment = BooleanOperator.Split(boxNode, halfSpaceNode);

// Инвертировать плоскость для отрицательной стороны
halfSpace.Plane = new Plane(new Vector3(0, 0, -1), 0);
Node negativeFragment = BooleanOperator.Split(boxNode, halfSpaceNode);

Настройка режущей плоскости

// Разная ориентация - угловой срез
halfSpace.Plane = new Plane(new Vector3(0.707, 0, 0.707), 0);
halfSpaceNode.Transform.Translation = new Vector3(0, 0, 1);

Эта реализация демонстрирует основные функциональные возможности возможностей Aspose.3D по разделению мешей с использованием плоскостей HalfSpace, позволяя точно извлекать 3D-геометрию на основе пространственных критериев.