茂之钳
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C++
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#pragma once
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#include "vde/mesh/halfedge_mesh.h"
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namespace vde::mesh {
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using core::Point2D;
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using core::Point3D;
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using core::Vector3D;
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/**
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* @brief 网格简化选项
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* @ingroup mesh
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*/
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struct SimplifyOptions {
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double target_ratio = 0.5; ///< 目标面数比例 (0, 1]，0.5 表示保留 50% 的面
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int max_iterations = 100; ///< 最大迭代次数（边塌缩上限）
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bool preserve_boundary = true; ///< 是否保护边界边不被塌缩
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};
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/**
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* @brief QEM（Quadric Error Metrics）网格简化
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*
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* 基于 Garland & Heckbert 1997 的 QEM 算法，通过迭代边塌缩减少三角面数量。
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* 每条边维护一个 4×4 误差二次型 Q = Σ Q_f（面片的顶点-平面距离平方和），
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* 塌缩目标点为 argmin v^T Q v，塌缩代价为该最小值。
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* 算法流程：
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* 1. 为每个顶点计算初始 Q（关联所有邻面的平面二次型之和）
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* 2. 为每条边计算最优塌缩点及代价，插入最小堆
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* 3. 循环弹出最小代价边，执行塌缩，更新受影响边的代价
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* 4. 直到面数达到 target_ratio 或堆为空
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* @param mesh 输入三角网格
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* @param opts 简化选项
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* @return 简化后的网格
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* @note preserve_boundary 模式下，边界边通过惩罚项（大代价）被保护
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* @code{.cpp}
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* SimplifyOptions opts;
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* opts.target_ratio = 0.1; // 保留 10% 面
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* auto lod = simplify_mesh(high_res_mesh, opts);
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* @endcode
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* @ingroup mesh
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*/
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HalfedgeMesh simplify_mesh(const HalfedgeMesh& mesh, const SimplifyOptions& opts = {});
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} // namespace vde::mesh
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