В компьютерной 3D-графике и твердотельном моделировании полигональная сетка представляет собой наборвершины ,край sигрань s, определяющая формумногогранногообъекта. Граниобычно состоят изтреугольников(треугольная сетка),четырехугольников(quads) или других простыхвыпуклых многоугольников(n-gons), поскольку это упрощаетрендеринг, но в более общем случае могут также состоять извогнутых многоугольниковили дажемногоугольников с отверстиями.
Исследование полигональных сеток — это большая область компьютерной графики (в частности, 3D-компьютерной графики) и геометрического моделирования . Различные представления полигональных сеток используются для разных приложений и целей. Разнообразие операций, выполняемых над сетками, может включать: Булеву логику ( Конструктивная твердотельная геометрия ), сглаживание , упрощение и многие другие. Также существуют алгоритмы трассировки лучей , обнаружения столкновений и динамики твердого тела с полигональными сетками. Если вместо граней визуализируются края сетки, модель становится каркасной .
Объемные сетки отличаются от полигональных сеток тем, что они явно представляют как поверхность, так и объем конструкции, тогда как полигональные сетки явно представляют только поверхность (объем неявно).
Объекты, созданные с помощью полигональных сеток, должны хранить элементы разных типов. К ним относятся вершины, ребра, грани, многоугольники и поверхности. Во многих приложениях сохраняются только вершины, ребра, а также грани или многоугольники. Средство визуализации может поддерживать только трехсторонние грани, поэтому многоугольники должны состоять из многих из них, как показано выше. Однако многие средства визуализации либо поддерживают четырехугольники и многоугольники с более высокими сторонами, либо могут конвертировать многоугольники в треугольники на лету, что делает ненужным хранение сетки в триангулированной форме .
Полигональные сетки могут быть представлены различными способами, используя разные методы для хранения данных вершин, ребер и граней. К ним относятся:
Каждое из приведенных выше представлений имеет определенные преимущества и недостатки, которые далее обсуждаются Смитом (2006). [2]Выбор структуры данных зависит от приложения, требуемой производительности, размера данных и операций, которые необходимо выполнить. Например, с треугольниками легче иметь дело, чем с обычными многоугольниками, особенно в вычислительной геометрии . Для некоторых операций необходим быстрый доступ к топологической информации, такой как ребра или соседние грани; для этого требуются более сложные структуры, такие как представление с крылатым краем. Для аппаратного рендеринга нужны компактные, простые конструкции; таким образом, угловая таблица (треугольный веер) обычно включается в API низкоуровневого рендеринга, такие как DirectX и OpenGL .