STL-Distance

Описание проекта

STL-Distance — это проект для вычисления расстояния между двумя 3D-моделями, представленными в формате STL (STereoLithography). Основная цель проекта — предоставить эффективные алгоритмы для анализа геометрии объектов, включая поиск ближайших точек и треугольников между двумя телами.

Проект может быть полезен для задач в области компьютерной графики, инженерного анализа, 3D-печати и других областей, где требуется точное вычисление расстояний между сложными 3D-объектами.

---

Основные компоненты

Проект состоит из следующих ключевых компонентов:

1. Чтение STL-файлов:

   • Используется библиотека stl_reader (Распространяется под лицензией BSD-2-Clause. Подробности см. в файле LICENSE.) для парсинга STL-файлов и извлечения треугольников, составляющих поверхность 3D-моделей.

2. Математические операции:

   • Реализованы классы и функции для работы с векторами, матрицами, треугольниками и другими геометрическими объектами.

3. Алгоритмы поиска расстояний:

   • Алгоритм GJK (Gilbert-Johnson-Keerthi) для вычисления минимального расстояния между двумя выпуклыми телами.
   • KD-дерево для быстрого поиска ближайших точек.
   • AABB-дерево (Axis-Aligned Bounding Box) для оптимизации поиска ближайших треугольников.

4. Алгоритм AltMDM:

   • Реализован метод минимального расстояния для поиска ближайших точек между двумя множествами.

---

Функционал

Основные возможности

1. Чтение STL-файлов:

   • Загрузка 3D-моделей из STL-файлов.
   • Преобразование данных STL в треугольники.

2. Вычисление расстояний:

   • Поиск минимального расстояния между двумя телами.
   • Определение ближайших треугольников между телами.
   • Оптимизация вычислений с использованием KD-дерева и AABB-дерева.

3. Анализ геометрии:

   • Вычисление нормалей, средних точек и других характеристик треугольников.
   • Работа с векторами и матрицами для выполнения линейной алгебры.

4. Тестирование:

   • Покрытие основных компонентов тестами с использованием Google Test (GTest).

---

Требования для сборки

Минимальные системные требования

• Операционная система: Windows, Linux или macOS.
• Компилятор: Поддержка стандарта C++20 (например, GCC 10+, Clang 10+, MSVC 2019+).
• CMake: Версия 3.28 или выше.
• Google Test: Для выполнения тестов.

Зависимости

• stl_reader: Библиотека для работы с STL-файлами. Распространяется под лицензией BSD-2-Clause. Подробности см. в файле LICENSE.
• Google Test: Для написания и выполнения модульных тестов.

---

Инструкция по сборке

1. Убедитесь, что у вас установлен CMake и компилятор с поддержкой C++20.

2. Склонируйте репозиторий:

   git clone https://github.com/Joraslav/STL-Distance.git
   cd STL-Distance

3. Создайте директорию для сборки и перейдите в неё:

   mkdir build
   cd build

4. Запустите CMake для генерации файлов сборки:

   cmake .. -G "MinGW Makefiles"

5. Собрать проект:

   сmake --build .

6. Запустить тесты:

   ctest

Структура проекта

STL-Distance/
├── src/                # Исходный код
│   ├── AABBTree.hpp    # Реализация AABB-дерева
│   ├── AABBTree.cpp
│   ├── AltMDM.hpp      # Алгоритм AltMDM
│   ├── AltMDM.cpp
│   ├── Distance.hpp    # Основной класс для вычисления расстояний
│   ├── Distance.cpp
│   ├── GJK.hpp         # Алгоритм GJK
│   ├── GJK.cpp
│   ├── KDTree.hpp      # Реализация KD-дерева
│   ├── KDTree.cpp
│   ├── MathOperations.hpp # Математические операции
│   ├── MathOperations.cpp
│   ├── Matrix.hpp      # Работа с матрицами
│   ├── MiddlePoint.hpp # Средние точки треугольников
│   ├── MiddlePoint.hpp
│   ├── ReadSTL.hpp     # Чтение STL-файлов
│   ├── ReadSTL.cpp
│   ├── Triangle.hpp    # Работа с треугольниками
│   ├── Triangle.cpp
│   ├── Vector.hpp      # Работа с векторами
│   └── Vector.cpp      
├── tests/              # Тесты
├── data/               # STL-файлы для анализа
├── build/              # Директория сборки
├── CMakeLists.txt     # Конфигурация CMake
└── README.md 

Лицензия

Этот проект распространяется под лицензией BSD-3-Clause. Подробности см. в файле LICENSE.