VCG 开发文档

Visual Computing Lab的VCG库是一个C++库，用于计算机图形学和计算机视觉任务。它提供了一系列常见的算法和数据结构，用于图形渲染、几何处理、形状分析、图像处理和计算机视觉任务。

库结构

VCG库由多个模块组成，每个模块包含一组相关的算法和数据结构。以下是VCG库的模块列表：

Core模块：包含基本的数据结构和算法，如向量、矩阵、四元数、变换矩阵等。
Mesh模块：用于处理三维网格模型，包括读取和写入多种格式的网格文件、进行网格编辑、网格变形和网格剖分等。
Geometry模块：提供了一系列几何处理算法，如平面和立体几何体积计算、边缘检测、曲率计算等。
Shape模块：提供了一些形状分析算法，如形状描述符计算、形状比较、形状分类等。
Image模块：提供了一系列图像处理算法，如图像滤波、边缘检测、特征提取等。
Recognition模块：提供了一些计算机视觉算法，如特征点检测、目标跟踪、人脸识别等。

使用指南

为了使用VCG库，需要在C++项目中添加头文件和库文件，并链接必要的库。以下是一个示例程序：

#include <vcg/complex/complex.h>
#include <vcg/simplex/face/topology.h>
#include <vcg/algorithm/point_sampling.h>
#include <vcg/algorithm/average_ending.h>
#include <vcg/algorithm/intersection.h>
#include <vcg/algorithm/icp.h>

using namespace vcg;

int main() {
  // 创建一个三角网格模型
  typedef tri::TriMesh<std::vector<Point3f>, std::vector<Face3i> > MeshType;
  MeshType mesh;
  // 读取一个OBJ文件
  int err = tri::io::Importer<MeshType>::Open(mesh, "model.obj");
  if (err) return -1;
  // 对模型进行一些处理
  tri::UpdateBounding<MeshType>::Box(mesh);
  tri::UpdateNormal<MeshType>::PerVertexNormalized(mesh);
  // 对模型进行采样
  std::vector<Point3f> points;
  tri::SurfaceSampling<MeshType>::PoissonDiskSampling(mesh, 0.1f, points);
  // 对采样点进行平均处理
  vcg::AverageEndingPosition(points);
  // 进行ICP配准
  MeshType refMesh;
  tri::io::Importer<MeshType>::Open(refMesh, "refModel.obj");
  tri::UpdateBounding<MeshType>::Box(refMesh);
  dint numIter = 100;
  float errorThreshold = 0.001f;
  vcg::ICP<MeshType, MeshType> icp(points, refMesh);
  icp.Run(numIter, errorThreshold);
  // 保存结果
  tri::io::Exporter<MeshType>::Save(mesh, "result.obj");
  return 0;
}

以上示例程序演示了如何使用VCG库中的Mesh模块和Algorithm模块来处理三维网格模型，包括读取和写入文件、采样、平均处理和ICP配准等。

其中，第一行引入了VCG库中的complex.h头文件，这个头文件定义了TriMesh模板类，可以用于表示三维网格模型。第二行引入了topology.h头文件，这个头文件定义了一些与网格拓扑相关的算法和数据结构。第三行引入了point_sampling.h头文件，这个头文件定义了一些用于点采样的算法。第四行引入了average_ending.h头文件，这个头文件定义了一些用于平均处理的算法。第五行引入了intersection.h头文件，这个头文件定义了一些用于求交的算法。第六行引入了icp.h头文件，这个头文件定义了一个ICP类，可以用于进行ICP配准。

VCG库的使用非常灵活，可以根据实际需求选择不同的模块和算法。