dust3d/third_party/libigl/include/igl/decimate.cpp

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13 KiB
C++
Raw Normal View History

// This file is part of libigl, a simple c++ geometry processing library.
//
// Copyright (C) 2016 Alec Jacobson <alecjacobson@gmail.com>
//
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// v. 2.0. If a copy of the MPL was not distributed with this file, You can
// obtain one at http://mozilla.org/MPL/2.0/.
#include "decimate.h"
#include "collapse_edge.h"
#include "edge_flaps.h"
#include "is_edge_manifold.h"
#include "remove_unreferenced.h"
#include "slice_mask.h"
#include "slice.h"
#include "connect_boundary_to_infinity.h"
#include "max_faces_stopping_condition.h"
#include "shortest_edge_and_midpoint.h"
IGL_INLINE bool igl::decimate(
const Eigen::MatrixXd & V,
const Eigen::MatrixXi & F,
const size_t max_m,
Eigen::MatrixXd & U,
Eigen::MatrixXi & G,
Eigen::VectorXi & J,
Eigen::VectorXi & I)
{
// Original number of faces
const int orig_m = F.rows();
// Tracking number of faces
int m = F.rows();
typedef Eigen::MatrixXd DerivedV;
typedef Eigen::MatrixXi DerivedF;
DerivedV VO;
DerivedF FO;
igl::connect_boundary_to_infinity(V,F,VO,FO);
// decimate will not work correctly on non-edge-manifold meshes. By extension
// this includes meshes with non-manifold vertices on the boundary since these
// will create a non-manifold edge when connected to infinity.
if(!is_edge_manifold(FO))
{
return false;
}
bool ret = decimate(
VO,
FO,
shortest_edge_and_midpoint,
max_faces_stopping_condition(m,orig_m,max_m),
U,
G,
J,
I);
const Eigen::Array<bool,Eigen::Dynamic,1> keep = (J.array()<orig_m);
igl::slice_mask(Eigen::MatrixXi(G),keep,1,G);
igl::slice_mask(Eigen::VectorXi(J),keep,1,J);
Eigen::VectorXi _1,I2;
igl::remove_unreferenced(Eigen::MatrixXd(U),Eigen::MatrixXi(G),U,G,_1,I2);
igl::slice(Eigen::VectorXi(I),I2,1,I);
return ret;
}
IGL_INLINE bool igl::decimate(
const Eigen::MatrixXd & V,
const Eigen::MatrixXi & F,
const size_t max_m,
Eigen::MatrixXd & U,
Eigen::MatrixXi & G,
Eigen::VectorXi & J)
{
Eigen::VectorXi I;
return igl::decimate(V,F,max_m,U,G,J,I);
}
IGL_INLINE bool igl::decimate(
const Eigen::MatrixXd & OV,
const Eigen::MatrixXi & OF,
const std::function<void(
const int,
const Eigen::MatrixXd &,
const Eigen::MatrixXi &,
const Eigen::MatrixXi &,
const Eigen::VectorXi &,
const Eigen::MatrixXi &,
const Eigen::MatrixXi &,
double &,
Eigen::RowVectorXd &)> & cost_and_placement,
const std::function<bool(
const Eigen::MatrixXd &,
const Eigen::MatrixXi &,
const Eigen::MatrixXi &,
const Eigen::VectorXi &,
const Eigen::MatrixXi &,
const Eigen::MatrixXi &,
const std::set<std::pair<double,int> > &,
const std::vector<std::set<std::pair<double,int> >::iterator > &,
const Eigen::MatrixXd &,
const int,
const int,
const int,
const int,
const int)> & stopping_condition,
Eigen::MatrixXd & U,
Eigen::MatrixXi & G,
Eigen::VectorXi & J,
Eigen::VectorXi & I
)
{
const auto always_try = [](
const Eigen::MatrixXd & ,/*V*/
const Eigen::MatrixXi & ,/*F*/
const Eigen::MatrixXi & ,/*E*/
const Eigen::VectorXi & ,/*EMAP*/
const Eigen::MatrixXi & ,/*EF*/
const Eigen::MatrixXi & ,/*EI*/
const std::set<std::pair<double,int> > & ,/*Q*/
const std::vector<std::set<std::pair<double,int> >::iterator > &,/*Qit*/
const Eigen::MatrixXd & ,/*C*/
const int /*e*/
) -> bool { return true;};
const auto never_care = [](
const Eigen::MatrixXd & , /*V*/
const Eigen::MatrixXi & , /*F*/
const Eigen::MatrixXi & , /*E*/
const Eigen::VectorXi & ,/*EMAP*/
const Eigen::MatrixXi & , /*EF*/
const Eigen::MatrixXi & , /*EI*/
const std::set<std::pair<double,int> > & , /*Q*/
const std::vector<std::set<std::pair<double,int> >::iterator > &, /*Qit*/
const Eigen::MatrixXd & , /*C*/
const int , /*e*/
const int , /*e1*/
const int , /*e2*/
const int , /*f1*/
const int , /*f2*/
const bool /*collapsed*/
)-> void { };
return igl::decimate(
OV,OF,cost_and_placement,stopping_condition,always_try,never_care,U,G,J,I);
}
IGL_INLINE bool igl::decimate(
const Eigen::MatrixXd & OV,
const Eigen::MatrixXi & OF,
const std::function<void(
const int,
const Eigen::MatrixXd &,
const Eigen::MatrixXi &,
const Eigen::MatrixXi &,
const Eigen::VectorXi &,
const Eigen::MatrixXi &,
const Eigen::MatrixXi &,
double &,
Eigen::RowVectorXd &)> & cost_and_placement,
const std::function<bool(
const Eigen::MatrixXd &,
const Eigen::MatrixXi &,
const Eigen::MatrixXi &,
const Eigen::VectorXi &,
const Eigen::MatrixXi &,
const Eigen::MatrixXi &,
const std::set<std::pair<double,int> > &,
const std::vector<std::set<std::pair<double,int> >::iterator > &,
const Eigen::MatrixXd &,
const int,
const int,
const int,
const int,
const int)> & stopping_condition,
const std::function<bool(
const Eigen::MatrixXd & ,/*V*/
const Eigen::MatrixXi & ,/*F*/
const Eigen::MatrixXi & ,/*E*/
const Eigen::VectorXi & ,/*EMAP*/
const Eigen::MatrixXi & ,/*EF*/
const Eigen::MatrixXi & ,/*EI*/
const std::set<std::pair<double,int> > & ,/*Q*/
const std::vector<std::set<std::pair<double,int> >::iterator > &,/*Qit*/
const Eigen::MatrixXd & ,/*C*/
const int /*e*/
)> & pre_collapse,
const std::function<void(
const Eigen::MatrixXd & , /*V*/
const Eigen::MatrixXi & , /*F*/
const Eigen::MatrixXi & , /*E*/
const Eigen::VectorXi & ,/*EMAP*/
const Eigen::MatrixXi & , /*EF*/
const Eigen::MatrixXi & , /*EI*/
const std::set<std::pair<double,int> > & , /*Q*/
const std::vector<std::set<std::pair<double,int> >::iterator > &, /*Qit*/
const Eigen::MatrixXd & , /*C*/
const int , /*e*/
const int , /*e1*/
const int , /*e2*/
const int , /*f1*/
const int , /*f2*/
const bool /*collapsed*/
)> & post_collapse,
Eigen::MatrixXd & U,
Eigen::MatrixXi & G,
Eigen::VectorXi & J,
Eigen::VectorXi & I
)
{
using namespace Eigen;
using namespace std;
VectorXi EMAP;
MatrixXi E,EF,EI;
edge_flaps(OF,E,EMAP,EF,EI);
return igl::decimate(
OV,OF,
cost_and_placement,stopping_condition,pre_collapse,post_collapse,
E,EMAP,EF,EI,
U,G,J,I);
}
IGL_INLINE bool igl::decimate(
const Eigen::MatrixXd & OV,
const Eigen::MatrixXi & OF,
const std::function<void(
const int,
const Eigen::MatrixXd &,
const Eigen::MatrixXi &,
const Eigen::MatrixXi &,
const Eigen::VectorXi &,
const Eigen::MatrixXi &,
const Eigen::MatrixXi &,
double &,
Eigen::RowVectorXd &)> & cost_and_placement,
const std::function<bool(
const Eigen::MatrixXd &,
const Eigen::MatrixXi &,
const Eigen::MatrixXi &,
const Eigen::VectorXi &,
const Eigen::MatrixXi &,
const Eigen::MatrixXi &,
const std::set<std::pair<double,int> > &,
const std::vector<std::set<std::pair<double,int> >::iterator > &,
const Eigen::MatrixXd &,
const int,
const int,
const int,
const int,
const int)> & stopping_condition,
const std::function<bool(
const Eigen::MatrixXd & ,/*V*/
const Eigen::MatrixXi & ,/*F*/
const Eigen::MatrixXi & ,/*E*/
const Eigen::VectorXi & ,/*EMAP*/
const Eigen::MatrixXi & ,/*EF*/
const Eigen::MatrixXi & ,/*EI*/
const std::set<std::pair<double,int> > & ,/*Q*/
const std::vector<std::set<std::pair<double,int> >::iterator > &,/*Qit*/
const Eigen::MatrixXd & ,/*C*/
const int /*e*/
)> & pre_collapse,
const std::function<void(
const Eigen::MatrixXd & , /*V*/
const Eigen::MatrixXi & , /*F*/
const Eigen::MatrixXi & , /*E*/
const Eigen::VectorXi & ,/*EMAP*/
const Eigen::MatrixXi & , /*EF*/
const Eigen::MatrixXi & , /*EI*/
const std::set<std::pair<double,int> > & , /*Q*/
const std::vector<std::set<std::pair<double,int> >::iterator > &, /*Qit*/
const Eigen::MatrixXd & , /*C*/
const int , /*e*/
const int , /*e1*/
const int , /*e2*/
const int , /*f1*/
const int , /*f2*/
const bool /*collapsed*/
)> & post_collapse,
const Eigen::MatrixXi & OE,
const Eigen::VectorXi & OEMAP,
const Eigen::MatrixXi & OEF,
const Eigen::MatrixXi & OEI,
Eigen::MatrixXd & U,
Eigen::MatrixXi & G,
Eigen::VectorXi & J,
Eigen::VectorXi & I
)
{
// Decimate 1
using namespace Eigen;
using namespace std;
// Working copies
Eigen::MatrixXd V = OV;
Eigen::MatrixXi F = OF;
Eigen::MatrixXi E = OE;
Eigen::VectorXi EMAP = OEMAP;
Eigen::MatrixXi EF = OEF;
Eigen::MatrixXi EI = OEI;
typedef std::set<std::pair<double,int> > PriorityQueue;
PriorityQueue Q;
std::vector<PriorityQueue::iterator > Qit;
Qit.resize(E.rows());
// If an edge were collapsed, we'd collapse it to these points:
MatrixXd C(E.rows(),V.cols());
for(int e = 0;e<E.rows();e++)
{
double cost = e;
RowVectorXd p(1,3);
cost_and_placement(e,V,F,E,EMAP,EF,EI,cost,p);
C.row(e) = p;
Qit[e] = Q.insert(std::pair<double,int>(cost,e)).first;
}
int prev_e = -1;
bool clean_finish = false;
while(true)
{
if(Q.empty())
{
break;
}
if(Q.begin()->first == std::numeric_limits<double>::infinity())
{
// min cost edge is infinite cost
break;
}
int e,e1,e2,f1,f2;
if(collapse_edge(
cost_and_placement, pre_collapse, post_collapse,
V,F,E,EMAP,EF,EI,Q,Qit,C,e,e1,e2,f1,f2))
{
if(stopping_condition(V,F,E,EMAP,EF,EI,Q,Qit,C,e,e1,e2,f1,f2))
{
clean_finish = true;
break;
}
}else
{
if(prev_e == e)
{
assert(false && "Edge collapse no progress... bad stopping condition?");
break;
}
// Edge was not collapsed... must have been invalid. collapse_edge should
// have updated its cost to inf... continue
}
prev_e = e;
}
// remove all IGL_COLLAPSE_EDGE_NULL faces
MatrixXi F2(F.rows(),3);
J.resize(F.rows());
int m = 0;
for(int f = 0;f<F.rows();f++)
{
if(
F(f,0) != IGL_COLLAPSE_EDGE_NULL ||
F(f,1) != IGL_COLLAPSE_EDGE_NULL ||
F(f,2) != IGL_COLLAPSE_EDGE_NULL)
{
F2.row(m) = F.row(f);
J(m) = f;
m++;
}
}
F2.conservativeResize(m,F2.cols());
J.conservativeResize(m);
VectorXi _1;
remove_unreferenced(V,F2,U,G,_1,I);
return clean_finish;
}