如何在保留初始拓扑的前提下从另一网格表面局部重建网格

• 核心约束：用高精度补丁网格替换初始水密三角网格的指定区域，必须保留原始网格的三角拓扑，仅允许修改补丁网格的拓扑；二者已对齐，且已完成原始网格目标区域的移除操作。
• 过往尝试问题：通过点云+泊松重建的方式会完全破坏原始网格的拓扑结构，不符合要求。
• 预期效果：保留蓝色的原始剩余网格拓扑，调整绿色补丁网格的拓扑，通过移除补丁边界部分面解决二者的少量重叠问题。
  • 效果示意图1：蓝色原始网格（已移除补丁覆盖区域）与绿色补丁网格的对齐状态
  • 效果示意图2：完成替换后的完整网格（原始拓扑保留，补丁与原始网格无缝衔接）

可行实现步骤 #

1. 提取原始网格的边界环：获取原始网格被移除区域的边界顶点序列，确保这一环的拓扑结构完全保留。
2. 裁剪补丁网格：基于原始边界环的范围，移除补丁网格中超出边界或重叠的面，得到与原始边界环匹配的补丁子网格。
3. 边界匹配与拓扑调整：
   • 找到补丁网格的边界顶点，通过最近邻或投影匹配的方式，将其与原始网格的边界环顶点一一对应。
   • 调整补丁网格的三角面拓扑，使其边界与原始边界环的顶点序列完全吻合，确保衔接处的边和顶点完全对应。
4. 合并网格：将调整后的补丁网格与原始剩余网格合并，形成新的水密网格（因原始网格已移除目标区域，补丁调整后边界匹配，合并后自然水密）。

工具推荐 #

可使用OpenMesh、CGAL等网格处理库实现相关操作：

• OpenMesh的边界遍历API可快速提取原始网格的边界环；
• CGAL的网格裁剪和拓扑调整工具可辅助完成补丁的适配修改。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Guillaume Besson