NX8.5,用C++ 写一个OBB算法,获取对象的最小包容盒矩阵
时间: 2023-12-14 08:38:08 浏览: 67
一种快速收敛的自适应算法求解最小包围盒OBB
以下是一个简单的C++实现,假设你已经有了对象的顶点列表:
```cpp
#include <algorithm>
#include <vector>
struct Vector3d {
double x, y, z;
};
// 计算OBB的中心点和边长
void ComputeOBB(const std::vector<Vector3d>& vertices, Vector3d& center, Vector3d& lengths)
{
// 计算中心点
center = {0, 0, 0};
for (const auto& vertex : vertices) {
center.x += vertex.x;
center.y += vertex.y;
center.z += vertex.z;
}
center.x /= vertices.size();
center.y /= vertices.size();
center.z /= vertices.size();
// 计算协方差矩阵
double cov[3][3] = {0};
for (const auto& vertex : vertices) {
cov[0][0] += (vertex.x - center.x) * (vertex.x - center.x);
cov[0][1] += (vertex.x - center.x) * (vertex.y - center.y);
cov[0][2] += (vertex.x - center.x) * (vertex.z - center.z);
cov[1][1] += (vertex.y - center.y) * (vertex.y - center.y);
cov[1][2] += (vertex.y - center.y) * (vertex.z - center.z);
cov[2][2] += (vertex.z - center.z) * (vertex.z - center.z);
}
cov[0][0] /= vertices.size();
cov[0][1] /= vertices.size();
cov[0][2] /= vertices.size();
cov[1][1] /= vertices.size();
cov[1][2] /= vertices.size();
cov[2][2] /= vertices.size();
cov[1][0] = cov[0][1];
cov[2][0] = cov[0][2];
cov[2][1] = cov[1][2];
// 计算协方差矩阵的特征值和特征向量
double eigen[3][3], eigenv[3][3];
EigenSolver(cov, eigen, eigenv);
// 将特征向量作为OBB的三个轴方向
Vector3d axis[3] = {
{eigenv[0][0], eigenv[1][0], eigenv[2][0]},
{eigenv[0][1], eigenv[1][1], eigenv[2][1]},
{eigenv[0][2], eigenv[1][2], eigenv[2][2]},
};
// 计算每个轴方向上的最小和最大值
double minValues[3] = {std::numeric_limits<double>::max(),
std::numeric_limits<double>::max(),
std::numeric_limits<double>::max()};
double maxValues[3] = {std::numeric_limits<double>::lowest(),
std::numeric_limits<double>::lowest(),
std::numeric_limits<double>::lowest()};
for (const auto& vertex : vertices) {
double dotProducts[3] = {
(vertex.x - center.x) * axis[0].x + (vertex.y - center.y) * axis[0].y + (vertex.z - center.z) * axis[0].z,
(vertex.x - center.x) * axis[1].x + (vertex.y - center.y) * axis[1].y + (vertex.z - center.z) * axis[1].z,
(vertex.x - center.x) * axis[2].x + (vertex.y - center.y) * axis[2].y + (vertex.z - center.z) * axis[2].z,
};
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
minValues[i] = std::min(minValues[i], dotProducts[i]);
maxValues[i] = std::max(maxValues[i], dotProducts[i]);
}
}
// 计算OBB的边长
lengths = {maxValues[0] - minValues[0], maxValues[1] - minValues[1], maxValues[2] - minValues[2]};
}
```
这个实现中使用了以下函数:
- `EigenSolver`:计算一个3x3矩阵的特征值和特征向量。由于这不是本题的重点,这里就不展开讲解了。你可以使用现成的库,比如Eigen或者OpenCV。
- `std::numeric_limits<double>::max()`和`std::numeric_limits<double>::lowest()`:表示`double`类型的最大值和最小值。
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