CGAL编程实现点集的Delaunay三角剖分和Voronoi图

安装 QT 4.6.3

安装 QT 4.6.3

1.安装MinGW,C:\MinGW\bin添加到环境变量。

2.下载 QT 最新版本 4.6.3

http://www.qtsoftware.com/downloads/windows-cpp

3.运行 QT 的安装程序,忽视关于版本兼容性的报警信息

4.打开 Visual Studio的命令提示窗口

cd c:\QT\4.6.3

configure -platform win32-msvc2008

5.configure 完成后,输入 nmake,大概等待5个小时。

6.将 C:\Qt\4.6.3\bin添加到环境变量中



CGAL编程实现点集的Delaunay三角剖分和Voronoi图

//使用CGAL编程实现点集的Delaunay三角剖分,voronoi图
//如果对Delaunay算法本身关注,请参考CGAL对Delaunay三角剖分的实现,CGAL对Delaunay三角剖分的实现是增量算法(Incremental)
//本程序的重点在于对CGAL中Delaunay数据结构的访问,请参考函数points_triangulation()。初次使用CGAL,不妥之处请多指正,谢谢。

//SudoLeo 2010/7/20
//CGAL required, GLUT required

代码 


//使用CGAL编程实现点集的Delaunay三角剖分,voronoi图
//如果对Delaunay算法本身关注,请参考CGAL对Delaunay三角剖分的实现,CGAL对Delaunay三角剖分的实现是增量算法(Incremental)
//本程序的重点在于对CGAL中Delaunay数据结构的访问,请参考函数points_triangulation()

//SudoLeo 2010/7/20
//CGAL required, GLUT required

#include <CGAL/Exact_predicates_inexact_constructions_kernel.h>
#include <CGAL/Triangulation_euclidean_traits_xy_3.h>
#include <CGAL/Delaunay_triangulation_2.h>
#include <GL/glut.h>
#include <iostream>
#include <cmath>

typedef CGAL::Exact_predicates_inexact_constructions_kernel K;
typedef CGAL::Delaunay_triangulation_2<K> Delaunay;
typedef Delaunay::Vertex_handle Vertex_handle;

typedef K::Point_2 Point;

std::vector<Point> vertices;

int global_w, global_h;
int tri_state = 0;

void points_draw()
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
glPushMatrix();

std::vector <Point>::iterator iter;
glColor3f( 1.0, 1.0, 1.0 );
glPointSize(5);
glBegin(GL_POINTS);
for( iter = vertices.begin(); iter != vertices.end(); iter++ )
glVertex2i( iter->hx(), iter->hy() );
glEnd();

glPopMatrix();
glutSwapBuffers();
}

void points_add_point( int x, int y )
{ 
vertices.push_back( Point( x, global_h-y ) );
}


void points_clear()
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
glPushMatrix();
glPopMatrix();
glutSwapBuffers();

vertices.clear();
tri_state = 0;
}

void read_file()//从文件中读入点集数据,调试时所使用
{
FILE* f;
f = freopen( "data.txt", "r", stdin );

int a,b;
while(std::cin>>a >> b)
{
vertices.push_back( Point( a, b ) );
}

fclose(f);
}

void points_triangulation()
{
Delaunay dt;//Delaunay数据结构,代表当前数据的一个且仅有一个的三角剖分,详情请参考CGAL_manual

dt.insert(vertices.begin(), vertices.end());//输入数据

points_draw();//points_draw()函数中已经调用一次glutSwapBuffers(),本函数再一次调用glutSwapBuffers()
//在一帧的绘制中两次调用glutSwapBuffers(),虽对本例无影响,但存在一些问题,这不是本文的重点,可暂且忽略之

glPushMatrix();

Delaunay::Finite_faces_iterator fit;//遍历Delaunay的所有面(有限面),将每个面的边画出来
glColor3f( 0.0, 0.0, 1.0 );
for( fit = dt.finite_faces_begin(); fit != dt.finite_faces_end(); fit ++)
{
glBegin(GL_LINE_LOOP);
glVertex2i( fit->vertex(0)->point().hx(), fit->vertex(0)->point().hy() );
glVertex2i( fit->vertex(1)->point().hx(), fit->vertex(1)->point().hy() );
glVertex2i( fit->vertex(2)->point().hx(), fit->vertex(2)->point().hy() );
glEnd();
}//完成Delaunay三角剖分的绘制,Delaunay图

Delaunay::Edge_iterator eit;//遍历Delaunay的所有边,绘制Delaunay图的对偶图,即Voronoi图

glEnable( GL_LINE_STIPPLE );//使用点画模式,即使用虚线来绘制Voronoi图
glLineStipple( 1, 0x3333 );
glColor3f( 0.0, 1.0, 0.0 );

for( eit = dt.edges_begin(); eit != dt.edges_end(); eit ++)
{
CGAL::Object o = dt.dual(eit);//边eit在其对偶图中所对应的边

if (CGAL::object_cast<K::Segment_2>(&o)) //如果这条边是线段,则绘制线段
{
glBegin(GL_LINES);
glVertex2i( CGAL::object_cast<K::Segment_2>(&o)->source().hx(), CGAL::object_cast<K::Segment_2>(&o)->source().hy() );
glVertex2i( CGAL::object_cast<K::Segment_2>(&o)->target().hx(), CGAL::object_cast<K::Segment_2>(&o)->target().hy() );
glEnd();
}
else if (CGAL::object_cast<K::Ray_2>(&o))//如果这条边是射线,则绘制射线
{
glBegin(GL_LINES);
glVertex2i( CGAL::object_cast<K::Ray_2>(&o)->source().hx(), CGAL::object_cast<K::Ray_2>(&o)->source().hy() );
glVertex2i( CGAL::object_cast<K::Ray_2>(&o)->point(1).hx(), CGAL::object_cast<K::Ray_2>(&o)->point(1).hy() );
glEnd();
}
}
glDisable( GL_LINE_STIPPLE );//关闭点画模式

glPopMatrix();
glutSwapBuffers();

tri_state = 1;//完成三角剖分,置状态为1
}

void display(void)
{
}

void init(void) 
{
glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
glShadeModel (GL_FLAT);

}

void reshape(int w, int h)
{
global_w = w;
global_h = h;
points_clear();

glViewport (0, 0, w, h);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();

glOrtho(0, w, 0, h, -1.0, 1.0);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
}

void mouse(int button, int state, int x, int y) 
{
if ( button == GLUT_LEFT_BUTTON && state == GLUT_UP )
{
if( tri_state == 1 ) points_clear();
else 
{
points_add_point(x,y);
//read_file();
points_draw();
}
}
if ( button == GLUT_RIGHT_BUTTON && state == GLUT_UP ) 
{
if( tri_state == 1 ) points_clear();
else points_triangulation();
}
}

void keyboard(unsigned char key, int x, int y)
{
switch (key) {
case 27:
exit(0);
break;
}
}

int main(int argc, char** argv)
{
glutInit(&argc, argv);
glutInitDisplayMode (GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);
glutInitWindowSize (800, 600); 
glutInitWindowPosition (100, 100);
glutCreateWindow (argv[0]);
init ();
glutDisplayFunc(display); 
glutReshapeFunc(reshape); 
glutMouseFunc(mouse);
glutKeyboardFunc(keyboard);
glutMainLoop();
return 0;
}



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