1. vtkDelaunay2D 概述

vtkDelaunay2D 是 Visualization Toolkit (VTK) 中用于进行二维 Delaunay 三角剖分的类。它能够将给定的点集进行最优化的三角剖分，生成无重叠和不相交的三角形网格。这种技术广泛应用于地理信息系统、有限元分析、计算几何学等领域，用于构建高效的数据结构和进行数据插值。

示例代码：

using Kitware.VTK;
using System;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 创建点集数据
        vtkPoints points = vtkPoints.New();
        points.InsertNextPoint(0, 0, 0);
        points.InsertNextPoint(1, 0, 0);
        points.InsertNextPoint(1, 1, 0);
        points.InsertNextPoint(0, 1, 0);

        // 创建 vtkPolyData 以及将点集加入其中
        vtkPolyData polydata = vtkPolyData.New();
        polydata.SetPoints(points);

        // 使用 vtkDelaunay2D 进行三角剖分
        vtkDelaunay2D delaunay = vtkDelaunay2D.New();
        delaunay.SetInputData(polydata);
        delaunay.Update();

        // 获取剖分后的输出
        vtkPolyData output = delaunay.GetOutput();

        // 输出剖分后的信息
        Console.WriteLine("剖分后的三角形数量：" + output.GetNumberOfCells());

        // 释放资源
        points.Dispose();
        polydata.Dispose();
        delaunay.Dispose();
    }
}

2. 基础概念

二维 Delaunay 三角剖分是一个几何学问题，目的是在给定的点集合上构建一个无重叠三角形网格，以尽可能接近原始点集的形状和分布。这种剖分具有良好的数学性质和局部优化特性，适用于各种科学和工程应用中的网格生成和数据插值。

3. 创建和配置 vtkDelaunay2D

在 VTK 中，可以通过创建 vtkDelaunay2D 对象，并设置输入数据集来进行二维 Delaunay 三角剖分。以下是配置和使用 vtkDelaunay2D 的示例代码：

// 创建 vtkDelaunay2D 对象
vtkDelaunay2D delaunay = vtkDelaunay2D.New();

// 设置输入数据
delaunay.SetInputData(polydata);

// 可选：设置容忍度
delaunay.SetTolerance(0.01); // 设置容忍度为0.01

// 执行三角剖分算法
delaunay.Update();

4. 进行 Delaunay 三角剖分

一旦配置了 vtkDelaunay2D 对象并设置了输入数据，可以调用 Update() 方法来执行三角剖分算法。该算法会根据输入的点集和设置的参数生成一个新的 vtkPolyData 对象，其中包含剖分后的三角形网格数据。

示例应用：

// 执行三角剖分算法
delaunay.Update();

// 获取剖分后的输出
vtkPolyData output = delaunay.GetOutput();

// 输出剖分后的信息
Console.WriteLine("剖分后的三角形数量：" + output.GetNumberOfCells());

5. 结果获取和处理

剖分后的结果存储在 vtkPolyData 对象中，可以通过该对象获取剖分后的顶点、边和三角形等详细信息。例如，可以通过 GetNumberOfCells() 方法获取剖分后生成的三角形数量。

示例应用：

// 获取剖分后的输出
vtkPolyData output = delaunay.GetOutput();

// 输出剖分后的信息
Console.WriteLine("剖分后的三角形数量：" + output.GetNumberOfCells());

6. 定制和参数调整

vtkDelaunay2D 提供了多种参数和选项，可以根据具体需求进行定制和调整。例如，可以设置容忍度参数来控制剖分的精度和生成的三角形数量。通过这些参数的调整，可以优化剖分结果以满足特定的应用需求。

示例代码：

// 可选：设置容忍度
delaunay.SetTolerance(0.01); // 设置容忍度为0.01

7. 交互式操作

在 VTK 中，可以将剖分结果显示在渲染窗口中，并实现交互式操作。例如，可以通过添加 vtkRenderer 和 vtkRenderWindowInteractor 来实现用户交互，从而查看和操作生成的三角形网格。

示例代码：

// 创建 VTK 渲染器和场景
vtkRenderer renderer = vtkRenderer.New();
vtkRenderWindow renderWindow = vtkRenderWindow.New();
renderWindow.AddRenderer(renderer);

// 创建 VTK 渲染窗口交互器
vtkRenderWindowInteractor interactor = vtkRenderWindowInteractor.New();
interactor.SetRenderWindow(renderWindow);

// 将剖分结果添加到渲染器中显示
vtkPolyDataMapper mapper = vtkPolyDataMapper.New();
mapper.SetInputData(output);

vtkActor actor = vtkActor.New();
actor.SetMapper(mapper);

renderer.AddActor(actor);

// 设置窗口标题并启动交互
renderWindow.SetWindowName("vtkDelaunay2D Example");
renderWindow.Render();
interactor.Start();

这些示例代码演示了如何使用 vtkDelaunay2D 在 C# 中进行二维 Delaunay 三角剖分，并展示了如何配置、执行算法、获取结果以及可视化剖分后的三角形网格。通过这些例子，您可以深入了解 vtkDelaunay2D 的功能和用法，并在实际应用中进行进一步的定制和优化。

8. 示例应用

创建一个完整的示例项目下面是一个完整的示例项目，演示了如何使用 vtkDelaunay2D 在 C# 中进行二维 Delaunay 三角剖分，并将剖分结果可视化显示在 VTK 渲染场景中：

using Kitware.VTK;
using System;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 创建点集数据
        vtkPoints points = vtkPoints.New();
        points.InsertNextPoint(0, 0, 0);
        points.InsertNextPoint(1, 0, 0);
        points.InsertNextPoint(1, 1, 0);
        points.InsertNextPoint(0, 1, 0);

        // 创建 vtkPolyData 以及将点集加入其中
        vtkPolyData polydata = vtkPolyData.New();
        polydata.SetPoints(points);

        // 使用 vtkDelaunay2D 进行三角剖分
        vtkDelaunay2D delaunay = vtkDelaunay2D.New();
        delaunay.SetInputData(polydata);
        delaunay.Update();

        // 获取剖分后的输出
        vtkPolyData output = delaunay.GetOutput();

        // 输出剖分后的信息
        Console.WriteLine("剖分后的三角形数量：" + output.GetNumberOfCells());

        // 创建 VTK 渲染器和场景
        vtkRenderer renderer = vtkRenderer.New();
        vtkRenderWindow renderWindow = vtkRenderWindow.New();
        renderWindow.AddRenderer(renderer);

        // 创建 VTK 渲染窗口交互器
        vtkRenderWindowInteractor interactor = vtkRenderWindowInteractor.New();
        interactor.SetRenderWindow(renderWindow);

        // 将剖分结果添加到渲染器中显示
        vtkPolyDataMapper mapper = vtkPolyDataMapper.New();
        mapper.SetInputData(output);

        vtkActor actor = vtkActor.New();
        actor.SetMapper(mapper);

        renderer.AddActor(actor);

        // 设置窗口标题并启动交互
        renderWindow.SetWindowName("vtkDelaunay2D Example");
        renderWindow.Render();

        interactor.Start();

        // 释放资源
        points.Dispose();
        polydata.Dispose();
        delaunay.Dispose();
        output.Dispose();
        renderer.Dispose();
        renderWindow.Dispose();
        interactor.Dispose();
        mapper.Dispose();
        actor.Dispose();
    }
}

示例项目说明：这个示例项目首先创建了一个包含四个点的 vtkPoints 对象，并将这些点添加到 vtkPolyData 中。然后，创建了 vtkDelaunay2D 对象并设置输入数据为 polydata，执行了三角剖分算法并获取了剖分后的输出 vtkPolyData。在可视化部分，创建了 VTK 渲染器和渲染窗口，并将剖分后的结果添加到渲染器中显示，最后启动交互器以显示渲染结果。

9. 进阶主题

高级配置和定制 vtkDelaunay2D 提供了多种高级配置选项和定制功能，以满足不同应用场景的需求。以下是一些高级主题的讨论：

边界约束和孔填充：在实际应用中，可能需要在三角剖分过程中设置边界约束或填充孔洞。vtkDelaunay2D 提供了方法来管理边界和孔洞，确保生成的网格符合预期的拓扑结构。

性能优化：对于大规模数据集，如何提高 vtkDelaunay2D 的性能是一个重要考虑因素。可以通过调整算法参数、使用并行处理和优化数据结构等方法来提升性能。

数据集类型和输入数据处理：vtkDelaunay2D 可以处理多种类型的输入数据，包括 vtkPolyData、vtkStructuredGrid 等。根据不同的数据类型和结构，可能需要采用不同的输入数据处理策略，以获得最佳的剖分结果。

10. 总结

本文详细介绍了 vtkDelaunay2D 在 VTK 中的应用和使用方法。从基础概念到实际示例项目，我们探讨了如何创建、配置和定制 vtkDelaunay2D 对象，以及如何将剖分结果可视化显示在 VTK 渲染场景中。进一步讨论了高级配置选项和性能优化策略，帮助开发者更好地理解和应用 vtkDelaunay2D 在科学可视化和工程应用中的潜力。通过学习和实践，您可以更加熟练地利用 vtkDelaunay2D 进行二维数据的高效剖分和分析。 ————————————————

                        版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。

原文链接：blog.csdn.net/weixin_4808…

ActiViz中的三角剖分类vtkDelaunay2D

1. vtkDelaunay2D 概述

2. 基础概念

3. 创建和配置 vtkDelaunay2D

4. 进行 Delaunay 三角剖分

5. 结果获取和处理

6. 定制和参数调整

7. 交互式操作

8. 示例应用

9. 进阶主题

10. 总结