Geometria sólida construtiva
Geometria Sólida Construtiva (ou Constructive Solid Geometry, CSG, em inglês) é uma das técnica para modelagem de sólidos por meio de operações boolianas. O princípio básico implica a construção de um modelo complexo a partir de um conjunto de primitivas recorrendo-se de uma série de operações boolianas sequenciais alternadas ou não, tipicamente a União, Intersecção e a Diferença. A modelagem através do uso de CSG possui inúmeras aplicações, entre elas é claro jogos, estando presente tanto na engine do jogo Unreal, assim como o Editor do Quake.
Técnicas de construção
Existem várias maneiras para modelarmos uma primitivas usando CSG:
SMC
SMC, ou Set Membership Classification, consiste em traçarmos uma série de segmentos paralelos através figura, identificando 3 regiões importantes pertinentes a cada segmento: o conjunto de pontos na fronteira, o conjuntos de pontos dentro da figura e o conjunto de pontos fora da figura. Uma outra alternativa é verificarmos exaustivamente ponto a ponto, os mesmos três conjuntos, também chamado de PMC ou Point Membership Classification, contudo esta técnica embora mais precisa é mais onerosa que a anterior.
Implementação
Exemplo de algoritmo de CSG com SMC em C:
typedef struct arvoreCSG{
char operacao;
void *desenho;
struct arvoreCSG *direita;
struct arvoreCSG *esquerda;
} TarvoreCSG;
TpilhaSegmentos* combine(TpilhaSegmentos* A, TpilhaSegmentos* B, char op) {}
TpilhaSegmentos* constroiCSG(TarvoreCSG *C, Tponto *P){
switch((*C).operacao){
case 'E': return smc_Esfera(NULL, (Tesfera*)((*C).desenho), P);
case 'C': return smc_Hexaedro(NULL, (Thexaedro*)((*C).desenho), P);
default: return combine( constroiCSG((*C).esquerda, P),
constroiCSG((*C).direita, P),
(*C).operacao );
}
}
Ligações externas
A Study of Geometric Set-Membership Classification Tilove, Robert B.
OpenCSG : The CSG rendering library