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MarchingCube算法之C#实现三维❤

侧胥咽 2025-6-2 23:52:23
首先致谢该博文，讲解的非常详细:https://blog.csdn.net/u013339596/article/details/19167907?spm=1001.2101.3001.6650.7&utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2~default~BlogCommendFromBaidu~Rate-7-19167907-blog-104477456.235^v43^pc_blog_bottom_relevance_base7&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2~default~BlogCommendFromBaidu~Rate-7-19167907-blog-104477456.235^v43^pc_blog_bottom_relevance_base7&utm_relevant_index=9
1.png

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  1. 好了，理论懂的差不多了，直接上代码！
  2. /// <summary>
  3. /// <summary>
  4. /// 游走立方体
  5. /// </summary>
  6. class CubeForMarching
  7. {
  8.     /// <summary>
  9.     /// 方程
  10.     /// </summary>
  11.     Func<Vector3, double> _func;
  12.     /// <summary>
  13.     /// 配置索引
  14.     /// </summary>
  15.     int _configIndex;
  16.     #region
  17.     /// <summary>
  18.     /// 获取MarchingCubeTriTable第rowIndex行的数组
  19.     /// </summary>
  20.     /// <param name="rowIndex"></param>
  21.     /// <returns></returns>
  22.     static int[] GetCubeTriTableOfRow(int rowIndex)
  23.     {
  24.         int[] triIndexs = new int[16];
  25.         for(int i = 0; i < 16; i++)
  26.         {
  27.             triIndexs[i] = MarchingCubeTriTable[rowIndex, i];
  28.         }
  29.         return triIndexs;
  30.     }
  31.     /// <summary>
  32.     /// 游走立方体所用到的三角形表。
  33.     /// 索引Index为体素配置代号，
  34.     /// 计算方法为高位到低位（左到右），从7号体素，依次
  35.     /// 到0号体素的虚实情况的二进制对应的十进制
  36.     /// </summary>
  37.      static int[,] MarchingCubeTriTable = new int[256,16]
  38.     {
  39.             {-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  40.             {0, 8, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  41.             {0, 1, 9, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  42.             {1, 8, 3, 9, 8, 1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  43.             {1, 2, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  44.             {0, 8, 3, 1, 2, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  45.             {9, 2, 10, 0, 2, 9, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  46.             {2, 8, 3, 2, 10, 8, 10, 9, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  47.             {3, 11, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  48.             {0, 11, 2, 8, 11, 0, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  49.             {1, 9, 0, 2, 3, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  50.             {1, 11, 2, 1, 9, 11, 9, 8, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  51.             {3, 10, 1, 11, 10, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  52.             {0, 10, 1, 0, 8, 10, 8, 11, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  53.             {3, 9, 0, 3, 11, 9, 11, 10, 9, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  54.             {9, 8, 10, 10, 8, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  55.             {4, 7, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  56.             {4, 3, 0, 7, 3, 4, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  57.             {0, 1, 9, 8, 4, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  58.             {4, 1, 9, 4, 7, 1, 7, 3, 1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  59.             {1, 2, 10, 8, 4, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  60.             {3, 4, 7, 3, 0, 4, 1, 2, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  61.             {9, 2, 10, 9, 0, 2, 8, 4, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  62.             {2, 10, 9, 2, 9, 7, 2, 7, 3, 7, 9, 4, -1, -1, -1, -1},
  63.             {8, 4, 7, 3, 11, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  64.             {11, 4, 7, 11, 2, 4, 2, 0, 4, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  65.             {9, 0, 1, 8, 4, 7, 2, 3, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  66.             {4, 7, 11, 9, 4, 11, 9, 11, 2, 9, 2, 1, -1, -1, -1, -1},
  67.             {3, 10, 1, 3, 11, 10, 7, 8, 4, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  68.             {1, 11, 10, 1, 4, 11, 1, 0, 4, 7, 11, 4, -1, -1, -1, -1},
  69.             {4, 7, 8, 9, 0, 11, 9, 11, 10, 11, 0, 3, -1, -1, -1, -1},
  70.             {4, 7, 11, 4, 11, 9, 9, 11, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  71.             {9, 5, 4, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  72.             {9, 5, 4, 0, 8, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  73.             {0, 5, 4, 1, 5, 0, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  74.             {8, 5, 4, 8, 3, 5, 3, 1, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  75.             {1, 2, 10, 9, 5, 4, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  76.             {3, 0, 8, 1, 2, 10, 4, 9, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  77.             {5, 2, 10, 5, 4, 2, 4, 0, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  78.             {2, 10, 5, 3, 2, 5, 3, 5, 4, 3, 4, 8, -1, -1, -1, -1},
  79.             {9, 5, 4, 2, 3, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  80.             {0, 11, 2, 0, 8, 11, 4, 9, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  81.             {0, 5, 4, 0, 1, 5, 2, 3, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  82.             {2, 1, 5, 2, 5, 8, 2, 8, 11, 4, 8, 5, -1, -1, -1, -1},
  83.             {10, 3, 11, 10, 1, 3, 9, 5, 4, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  84.             {4, 9, 5, 0, 8, 1, 8, 10, 1, 8, 11, 10, -1, -1, -1, -1},
  85.             {5, 4, 0, 5, 0, 11, 5, 11, 10, 11, 0, 3, -1, -1, -1, -1},
  86.             {5, 4, 8, 5, 8, 10, 10, 8, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  87.             {9, 7, 8, 5, 7, 9, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  88.             {9, 3, 0, 9, 5, 3, 5, 7, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  89.             {0, 7, 8, 0, 1, 7, 1, 5, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  90.             {1, 5, 3, 3, 5, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  91.             {9, 7, 8, 9, 5, 7, 10, 1, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  92.             {10, 1, 2, 9, 5, 0, 5, 3, 0, 5, 7, 3, -1, -1, -1, -1},
  93.             {8, 0, 2, 8, 2, 5, 8, 5, 7, 10, 5, 2, -1, -1, -1, -1},
  94.             {2, 10, 5, 2, 5, 3, 3, 5, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  95.             {7, 9, 5, 7, 8, 9, 3, 11, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  96.             {9, 5, 7, 9, 7, 2, 9, 2, 0, 2, 7, 11, -1, -1, -1, -1},
  97.             {2, 3, 11, 0, 1, 8, 1, 7, 8, 1, 5, 7, -1, -1, -1, -1},
  98.             {11, 2, 1, 11, 1, 7, 7, 1, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  99.             {9, 5, 8, 8, 5, 7, 10, 1, 3, 10, 3, 11, -1, -1, -1, -1},
  100.             {5, 7, 0, 5, 0, 9, 7, 11, 0, 1, 0, 10, 11, 10, 0, -1},
  101.             {11, 10, 0, 11, 0, 3, 10, 5, 0, 8, 0, 7, 5, 7, 0, -1},
  102.             {11, 10, 5, 7, 11, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  103.             {10, 6, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  104.             {0, 8, 3, 5, 10, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  105.             {9, 0, 1, 5, 10, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  106.             {1, 8, 3, 1, 9, 8, 5, 10, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  107.             {1, 6, 5, 2, 6, 1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  108.             {1, 6, 5, 1, 2, 6, 3, 0, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  109.             {9, 6, 5, 9, 0, 6, 0, 2, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  110.             {5, 9, 8, 5, 8, 2, 5, 2, 6, 3, 2, 8, -1, -1, -1, -1},
  111.             {2, 3, 11, 10, 6, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  112.             {11, 0, 8, 11, 2, 0, 10, 6, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  113.             {0, 1, 9, 2, 3, 11, 5, 10, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  114.             {5, 10, 6, 1, 9, 2, 9, 11, 2, 9, 8, 11, -1, -1, -1, -1},
  115.             {6, 3, 11, 6, 5, 3, 5, 1, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  116.             {0, 8, 11, 0, 11, 5, 0, 5, 1, 5, 11, 6, -1, -1, -1, -1},
  117.             {3, 11, 6, 0, 3, 6, 0, 6, 5, 0, 5, 9, -1, -1, -1, -1},
  118.             {6, 5, 9, 6, 9, 11, 11, 9, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  119.             {5, 10, 6, 4, 7, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  120.             {4, 3, 0, 4, 7, 3, 6, 5, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  121.             {1, 9, 0, 5, 10, 6, 8, 4, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  122.             {10, 6, 5, 1, 9, 7, 1, 7, 3, 7, 9, 4, -1, -1, -1, -1},
  123.             {6, 1, 2, 6, 5, 1, 4, 7, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  124.             {1, 2, 5, 5, 2, 6, 3, 0, 4, 3, 4, 7, -1, -1, -1, -1},
  125.             {8, 4, 7, 9, 0, 5, 0, 6, 5, 0, 2, 6, -1, -1, -1, -1},
  126.             {7, 3, 9, 7, 9, 4, 3, 2, 9, 5, 9, 6, 2, 6, 9, -1},
  127.             {3, 11, 2, 7, 8, 4, 10, 6, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  128.             {5, 10, 6, 4, 7, 2, 4, 2, 0, 2, 7, 11, -1, -1, -1, -1},
  129.             {0, 1, 9, 4, 7, 8, 2, 3, 11, 5, 10, 6, -1, -1, -1, -1},
  130.             {9, 2, 1, 9, 11, 2, 9, 4, 11, 7, 11, 4, 5, 10, 6, -1},
  131.             {8, 4, 7, 3, 11, 5, 3, 5, 1, 5, 11, 6, -1, -1, -1, -1},
  132.             {5, 1, 11, 5, 11, 6, 1, 0, 11, 7, 11, 4, 0, 4, 11, -1},
  133.             {0, 5, 9, 0, 6, 5, 0, 3, 6, 11, 6, 3, 8, 4, 7, -1},
  134.             {6, 5, 9, 6, 9, 11, 4, 7, 9, 7, 11, 9, -1, -1, -1, -1},
  135.             {10, 4, 9, 6, 4, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  136.             {4, 10, 6, 4, 9, 10, 0, 8, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  137.             {10, 0, 1, 10, 6, 0, 6, 4, 0, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  138.             {8, 3, 1, 8, 1, 6, 8, 6, 4, 6, 1, 10, -1, -1, -1, -1},
  139.             {1, 4, 9, 1, 2, 4, 2, 6, 4, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  140.             {3, 0, 8, 1, 2, 9, 2, 4, 9, 2, 6, 4, -1, -1, -1, -1},
  141.             {0, 2, 4, 4, 2, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  142.             {8, 3, 2, 8, 2, 4, 4, 2, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  143.             {10, 4, 9, 10, 6, 4, 11, 2, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  144.             {0, 8, 2, 2, 8, 11, 4, 9, 10, 4, 10, 6, -1, -1, -1, -1},
  145.             {3, 11, 2, 0, 1, 6, 0, 6, 4, 6, 1, 10, -1, -1, -1, -1},
  146.             {6, 4, 1, 6, 1, 10, 4, 8, 1, 2, 1, 11, 8, 11, 1, -1},
  147.             {9, 6, 4, 9, 3, 6, 9, 1, 3, 11, 6, 3, -1, -1, -1, -1},
  148.             {8, 11, 1, 8, 1, 0, 11, 6, 1, 9, 1, 4, 6, 4, 1, -1},
  149.             {3, 11, 6, 3, 6, 0, 0, 6, 4, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  150.             {6, 4, 8, 11, 6, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  151.             {7, 10, 6, 7, 8, 10, 8, 9, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  152.             {0, 7, 3, 0, 10, 7, 0, 9, 10, 6, 7, 10, -1, -1, -1, -1},
  153.             {10, 6, 7, 1, 10, 7, 1, 7, 8, 1, 8, 0, -1, -1, -1, -1},
  154.             {10, 6, 7, 10, 7, 1, 1, 7, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  155.             {1, 2, 6, 1, 6, 8, 1, 8, 9, 8, 6, 7, -1, -1, -1, -1},
  156.             {2, 6, 9, 2, 9, 1, 6, 7, 9, 0, 9, 3, 7, 3, 9, -1},
  157.             {7, 8, 0, 7, 0, 6, 6, 0, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  158.             {7, 3, 2, 6, 7, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  159.             {2, 3, 11, 10, 6, 8, 10, 8, 9, 8, 6, 7, -1, -1, -1, -1},
  160.             {2, 0, 7, 2, 7, 11, 0, 9, 7, 6, 7, 10, 9, 10, 7, -1},
  161.             {1, 8, 0, 1, 7, 8, 1, 10, 7, 6, 7, 10, 2, 3, 11, -1},
  162.             {11, 2, 1, 11, 1, 7, 10, 6, 1, 6, 7, 1, -1, -1, -1, -1},
  163.             {8, 9, 6, 8, 6, 7, 9, 1, 6, 11, 6, 3, 1, 3, 6, -1},
  164.             {0, 9, 1, 11, 6, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  165.             {7, 8, 0, 7, 0, 6, 3, 11, 0, 11, 6, 0, -1, -1, -1, -1},
  166.             {7, 11, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  167.             {7, 6, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  168.             {3, 0, 8, 11, 7, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  169.             {0, 1, 9, 11, 7, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  170.             {8, 1, 9, 8, 3, 1, 11, 7, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  171.             {10, 1, 2, 6, 11, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  172.             {1, 2, 10, 3, 0, 8, 6, 11, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  173.             {2, 9, 0, 2, 10, 9, 6, 11, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  174.             {6, 11, 7, 2, 10, 3, 10, 8, 3, 10, 9, 8, -1, -1, -1, -1},
  175.             {7, 2, 3, 6, 2, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  176.             {7, 0, 8, 7, 6, 0, 6, 2, 0, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  177.             {2, 7, 6, 2, 3, 7, 0, 1, 9, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  178.             {1, 6, 2, 1, 8, 6, 1, 9, 8, 8, 7, 6, -1, -1, -1, -1},
  179.             {10, 7, 6, 10, 1, 7, 1, 3, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  180.             {10, 7, 6, 1, 7, 10, 1, 8, 7, 1, 0, 8, -1, -1, -1, -1},
  181.             {0, 3, 7, 0, 7, 10, 0, 10, 9, 6, 10, 7, -1, -1, -1, -1},
  182.             {7, 6, 10, 7, 10, 8, 8, 10, 9, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  183.             {6, 8, 4, 11, 8, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  184.             {3, 6, 11, 3, 0, 6, 0, 4, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  185.             {8, 6, 11, 8, 4, 6, 9, 0, 1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  186.             {9, 4, 6, 9, 6, 3, 9, 3, 1, 11, 3, 6, -1, -1, -1, -1},
  187.             {6, 8, 4, 6, 11, 8, 2, 10, 1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  188.             {1, 2, 10, 3, 0, 11, 0, 6, 11, 0, 4, 6, -1, -1, -1, -1},
  189.             {4, 11, 8, 4, 6, 11, 0, 2, 9, 2, 10, 9, -1, -1, -1, -1},
  190.             {10, 9, 3, 10, 3, 2, 9, 4, 3, 11, 3, 6, 4, 6, 3, -1},
  191.             {8, 2, 3, 8, 4, 2, 4, 6, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  192.             {0, 4, 2, 4, 6, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  193.             {1, 9, 0, 2, 3, 4, 2, 4, 6, 4, 3, 8, -1, -1, -1, -1},
  194.             {1, 9, 4, 1, 4, 2, 2, 4, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  195.             {8, 1, 3, 8, 6, 1, 8, 4, 6, 6, 10, 1, -1, -1, -1, -1},
  196.             {10, 1, 0, 10, 0, 6, 6, 0, 4, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  197.             {4, 6, 3, 4, 3, 8, 6, 10, 3, 0, 3, 9, 10, 9, 3, -1},
  198.             {10, 9, 4, 6, 10, 4, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  199.             {4, 9, 5, 7, 6, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  200.             {0, 8, 3, 4, 9, 5, 11, 7, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  201.             {5, 0, 1, 5, 4, 0, 7, 6, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  202.             {11, 7, 6, 8, 3, 4, 3, 5, 4, 3, 1, 5, -1, -1, -1, -1},
  203.             {9, 5, 4, 10, 1, 2, 7, 6, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  204.             {6, 11, 7, 1, 2, 10, 0, 8, 3, 4, 9, 5, -1, -1, -1, -1},
  205.             {7, 6, 11, 5, 4, 10, 4, 2, 10, 4, 0, 2, -1, -1, -1, -1},
  206.             {3, 4, 8, 3, 5, 4, 3, 2, 5, 10, 5, 2, 11, 7, 6, -1},
  207.             {7, 2, 3, 7, 6, 2, 5, 4, 9, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  208.             {9, 5, 4, 0, 8, 6, 0, 6, 2, 6, 8, 7, -1, -1, -1, -1},
  209.             {3, 6, 2, 3, 7, 6, 1, 5, 0, 5, 4, 0, -1, -1, -1, -1},
  210.             {6, 2, 8, 6, 8, 7, 2, 1, 8, 4, 8, 5, 1, 5, 8, -1},
  211.             {9, 5, 4, 10, 1, 6, 1, 7, 6, 1, 3, 7, -1, -1, -1, -1},
  212.             {1, 6, 10, 1, 7, 6, 1, 0, 7, 8, 7, 0, 9, 5, 4, -1},
  213.             {4, 0, 10, 4, 10, 5, 0, 3, 10, 6, 10, 7, 3, 7, 10, -1},
  214.             {7, 6, 10, 7, 10, 8, 5, 4, 10, 4, 8, 10, -1, -1, -1, -1},
  215.             {6, 9, 5, 6, 11, 9, 11, 8, 9, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  216.             {3, 6, 11, 0, 6, 3, 0, 5, 6, 0, 9, 5, -1, -1, -1, -1},
  217.             {0, 11, 8, 0, 5, 11, 0, 1, 5, 5, 6, 11, -1, -1, -1, -1},
  218.             {6, 11, 3, 6, 3, 5, 5, 3, 1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  219.             {1, 2, 10, 9, 5, 11, 9, 11, 8, 11, 5, 6, -1, -1, -1, -1},
  220.             {0, 11, 3, 0, 6, 11, 0, 9, 6, 5, 6, 9, 1, 2, 10, -1},
  221.             {11, 8, 5, 11, 5, 6, 8, 0, 5, 10, 5, 2, 0, 2, 5, -1},
  222.             {6, 11, 3, 6, 3, 5, 2, 10, 3, 10, 5, 3, -1, -1, -1, -1},
  223.             {5, 8, 9, 5, 2, 8, 5, 6, 2, 3, 8, 2, -1, -1, -1, -1},
  224.             {9, 5, 6, 9, 6, 0, 0, 6, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  225.             {1, 5, 8, 1, 8, 0, 5, 6, 8, 3, 8, 2, 6, 2, 8, -1},
  226.             {1, 5, 6, 2, 1, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  227.             {1, 3, 6, 1, 6, 10, 3, 8, 6, 5, 6, 9, 8, 9, 6, -1},
  228.             {10, 1, 0, 10, 0, 6, 9, 5, 0, 5, 6, 0, -1, -1, -1, -1},
  229.             {0, 3, 8, 5, 6, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  230.             {10, 5, 6, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  231.             {11, 5, 10, 7, 5, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  232.             {11, 5, 10, 11, 7, 5, 8, 3, 0, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  233.             {5, 11, 7, 5, 10, 11, 1, 9, 0, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  234.             {10, 7, 5, 10, 11, 7, 9, 8, 1, 8, 3, 1, -1, -1, -1, -1},
  235.             {11, 1, 2, 11, 7, 1, 7, 5, 1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  236.             {0, 8, 3, 1, 2, 7, 1, 7, 5, 7, 2, 11, -1, -1, -1, -1},
  237.             {9, 7, 5, 9, 2, 7, 9, 0, 2, 2, 11, 7, -1, -1, -1, -1},
  238.             {7, 5, 2, 7, 2, 11, 5, 9, 2, 3, 2, 8, 9, 8, 2, -1},
  239.             {2, 5, 10, 2, 3, 5, 3, 7, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  240.             {8, 2, 0, 8, 5, 2, 8, 7, 5, 10, 2, 5, -1, -1, -1, -1},
  241.             {9, 0, 1, 5, 10, 3, 5, 3, 7, 3, 10, 2, -1, -1, -1, -1},
  242.             {9, 8, 2, 9, 2, 1, 8, 7, 2, 10, 2, 5, 7, 5, 2, -1},
  243.             {1, 3, 5, 3, 7, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  244.             {0, 8, 7, 0, 7, 1, 1, 7, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  245.             {9, 0, 3, 9, 3, 5, 5, 3, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  246.             {9, 8, 7, 5, 9, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  247.             {5, 8, 4, 5, 10, 8, 10, 11, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  248.             {5, 0, 4, 5, 11, 0, 5, 10, 11, 11, 3, 0, -1, -1, -1, -1},
  249.             {0, 1, 9, 8, 4, 10, 8, 10, 11, 10, 4, 5, -1, -1, -1, -1},
  250.             {10, 11, 4, 10, 4, 5, 11, 3, 4, 9, 4, 1, 3, 1, 4, -1},
  251.             {2, 5, 1, 2, 8, 5, 2, 11, 8, 4, 5, 8, -1, -1, -1, -1},
  252.             {0, 4, 11, 0, 11, 3, 4, 5, 11, 2, 11, 1, 5, 1, 11, -1},
  253.             {0, 2, 5, 0, 5, 9, 2, 11, 5, 4, 5, 8, 11, 8, 5, -1},
  254.             {9, 4, 5, 2, 11, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  255.             {2, 5, 10, 3, 5, 2, 3, 4, 5, 3, 8, 4, -1, -1, -1, -1},
  256.             {5, 10, 2, 5, 2, 4, 4, 2, 0, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  257.             {3, 10, 2, 3, 5, 10, 3, 8, 5, 4, 5, 8, 0, 1, 9, -1},
  258.             {5, 10, 2, 5, 2, 4, 1, 9, 2, 9, 4, 2, -1, -1, -1, -1},
  259.             {8, 4, 5, 8, 5, 3, 3, 5, 1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  260.             {0, 4, 5, 1, 0, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  261.             {8, 4, 5, 8, 5, 3, 9, 0, 5, 0, 3, 5, -1, -1, -1, -1},
  262.             {9, 4, 5, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  263.             {4, 11, 7, 4, 9, 11, 9, 10, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  264.             {0, 8, 3, 4, 9, 7, 9, 11, 7, 9, 10, 11, -1, -1, -1, -1},
  265.             {1, 10, 11, 1, 11, 4, 1, 4, 0, 7, 4, 11, -1, -1, -1, -1},
  266.             {3, 1, 4, 3, 4, 8, 1, 10, 4, 7, 4, 11, 10, 11, 4, -1},
  267.             {4, 11, 7, 9, 11, 4, 9, 2, 11, 9, 1, 2, -1, -1, -1, -1},
  268.             {9, 7, 4, 9, 11, 7, 9, 1, 11, 2, 11, 1, 0, 8, 3, -1},
  269.             {11, 7, 4, 11, 4, 2, 2, 4, 0, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  270.             {11, 7, 4, 11, 4, 2, 8, 3, 4, 3, 2, 4, -1, -1, -1, -1},
  271.             {2, 9, 10, 2, 7, 9, 2, 3, 7, 7, 4, 9, -1, -1, -1, -1},
  272.             {9, 10, 7, 9, 7, 4, 10, 2, 7, 8, 7, 0, 2, 0, 7, -1},
  273.             {3, 7, 10, 3, 10, 2, 7, 4, 10, 1, 10, 0, 4, 0, 10, -1},
  274.             {1, 10, 2, 8, 7, 4, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  275.             {4, 9, 1, 4, 1, 7, 7, 1, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  276.             {4, 9, 1, 4, 1, 7, 0, 8, 1, 8, 7, 1, -1, -1, -1, -1},
  277.             {4, 0, 3, 7, 4, 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  278.             {4, 8, 7, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  279.             {9, 10, 8, 10, 11, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  280.             {3, 0, 9, 3, 9, 11, 11, 9, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  281.             {0, 1, 10, 0, 10, 8, 8, 10, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  282.             {3, 1, 10, 11, 3, 10, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  283.             {1, 2, 11, 1, 11, 9, 9, 11, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  284.             {3, 0, 9, 3, 9, 11, 1, 2, 9, 2, 11, 9, -1, -1, -1, -1},
  285.             {0, 2, 11, 8, 0, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  286.             {3, 2, 11, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  287.             {2, 3, 8, 2, 8, 10, 10, 8, 9, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  288.             {9, 10, 2, 0, 9, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  289.             {2, 3, 8, 2, 8, 10, 0, 1, 8, 1, 10, 8, -1, -1, -1, -1},
  290.             {1, 10, 2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  291.             {1, 3, 8, 9, 1, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  292.             {0, 9, 1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  293.             {0, 3, 8, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
  294.             {-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1}
  295.     };
  296.     #endregion
  297.     /// <summary>
  298.     /// 计算配置索引
  299.     /// </summary>
  300.      int CalConfigIndex(string configStr)
  301.     {
  302.         return Convert.ToInt32(configStr,2);
  303.     }
  305.     public List<Vector3[]> CalTriFaces()
  306.     {
  307.         List<Vector3[]> faces = new List<Vector3[]>();
  308.         int[] triIndexs = GetCubeTriTableOfRow(_configIndex);
  309.         for(int i = 0; i < triIndexs.Length; i += 3)
  310.         {
  311.             if (triIndexs[i] != -1)
  312.             {
  313.                 int e0Index = triIndexs[i];//三角面片第一条边的索引代号
  314.                 int e1Index = triIndexs[i + 1];//三角面片第二条边的索引代号
  315.                 int e2Index = triIndexs[i + 2];//三角面片第三条边的索引代号
  317.                 Vector3 e0St = Vertices[EdgeIndexToVerticesIndexs[e0Index, 0]];
  318.                 Vector3 e0End = Vertices[EdgeIndexToVerticesIndexs[e0Index, 1]];
  320.                 Vector3 e1St = Vertices[EdgeIndexToVerticesIndexs[e1Index, 0]];
  321.                 Vector3 e1End = Vertices[EdgeIndexToVerticesIndexs[e1Index, 1]];
  323.                 Vector3 e2St = Vertices[EdgeIndexToVerticesIndexs[e2Index, 0]];
  324.                 Vector3 e2End = Vertices[EdgeIndexToVerticesIndexs[e2Index, 1]];
  326.                 faces.Add(new Vector3[]
  327.                 {
  328.                     GetIntersectPt(e0St,e0End),
  329.                     GetIntersectPt(e1St,e1End),
  330.                     GetIntersectPt(e2St,e2End),
  332.                 });
  334.             }
  335.         }
  336.         return faces;
  337.     }
  338.     Vector3 GetIntersectPt(Vector3 stPt,Vector3 endPt)
  339.     {
  340.         double a = _func(stPt);
  341.         double b = _func(endPt);
  342.         Vector3 dir = endPt - stPt;
  343.         dir = 1.0/(b - a) * dir;
  344.         return stPt-a*dir;
  345.     }
  346.     /// <summary>
  347.     /// 边（索引代号）由哪两个顶点（索引）构成
  348.     /// </summary>
  349.     static int[,] EdgeIndexToVerticesIndexs = new int[,]
  350.     {
  351.         {0,1 },//edge0
  352.         {1,2 },//edge1
  353.         {2,3 },//edge2
  354.         {3,0 },//edge3
  355.         {4,5},//edge4
  356.         {5,6 },//edge5
  357.         {6,7 },//edge6
  358.         {7,4},//edge7
  359.         {0,4},//edge8
  360.         {1,5 },//edge9
  361.         {2,6},//edge10
  362.         {3,7},//edge11
  363.     };
  364.      Vector3[] Vertices = new Vector3[8];//8个顶点体素
  365.     /// <summary>
  366.     /// 游走立方体构造函数
  367.     /// </summary>
  368.     /// <param name="baseX">基准体素x坐标</param>
  369.     /// <param name="baseY">基准体素y坐标</param>
  370.     /// <param name="baseZ">基准体素z坐标</param>
  371.     /// <param name="deltaX">x方向长度</param>
  372.     /// <param name="deltaY">y方向长度</param>
  373.     /// <param name="deltaZ">z方向长度</param>
  374.     public CubeForMarching(double baseX,double baseY,double baseZ,double deltaX,double deltaY,double deltaZ,Func<Vector3,double> func)
  375.     {
  376.         Vector3 baseVertice = new Vector3(baseX,baseY,baseZ);
  377.         Vertices[0] = baseVertice+new Vector3(0*deltaX,1*deltaY,1*deltaZ);
  378.         Vertices[1] = baseVertice+new Vector3(0*deltaX,1*deltaY,0*deltaZ);
  379.         Vertices[2] = baseVertice+new Vector3(0*deltaX,0*deltaY,0*deltaZ);
  380.         Vertices[3] = baseVertice+new Vector3(0*deltaX,0*deltaY,1*deltaZ);
  381.         Vertices[4] = baseVertice+new Vector3(1*deltaX,1*deltaY,1*deltaZ);
  382.         Vertices[5] = baseVertice+new Vector3(1*deltaX,1*deltaY,0*deltaZ);
  383.         Vertices[6] = baseVertice+new Vector3(1*deltaX,0*deltaY,0*deltaZ);
  384.         Vertices[7] = baseVertice+new Vector3(1*deltaX,0*deltaY,1*deltaZ);
  385.         _func = func;
  386.         StringBuilder s = new StringBuilder();
  387.         for (int p = 0; p < this.Vertices.Count(); p++)
  388.         {
  389.             if (_func(this.Vertices[p]) < 0)
  390.             {
  391.                 s.Insert(0, 0);//虚体素点
  392.             }
  393.             else
  394.             {
  395.                 s.Insert(0, 1);//实体素点
  396.             }
  397.         }
  398.         _configIndex = CalConfigIndex(s.ToString());
  399.     }
  400. }
  403. /// 游走立方体算法
  404. /// 参考:https://blog.csdn.net/u013339596/article/details/19167907?spm=1001.2101.3001.6650.7&utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7EBlogCommendFromBaidu%7ERate-7-19167907-blog-104477456.235%5Ev43%5Epc_blog_bottom_relevance_base7&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7EBlogCommendFromBaidu%7ERate-7-19167907-blog-104477456.235%5Ev43%5Epc_blog_bottom_relevance_base7&utm_relevant_index=9
  405. /// </summary>
  406. /// <param name="implicitFunc">隐式方程（此项恒等于0）</param>
  407. /// <param name="voxSize">体素大小</param>
  408. /// <param name="xMax">x范围最大值</param>
  409. /// <param name="xMin">x范围最小值</param>
  410. /// <param name="yMax">y范围最大值</param>
  411. /// <param name="yMin">y范围最小值</param>
  412. /// <param name="zMax">z范围最大值</param>
  413. /// <param name="zMin">z范围最小值</param>
  414. /// <returns></returns>
  415. public static MeshData MarchingCubeGenerator(Func<Vector3,double> implicitFunc,
  416.     double xMin,double xMax,
  417.     double yMin,double yMax,
  418.     double zMin,double zMax,
  419.     double voxSize=1)
  420. {
  421.     MeshData data = new MeshData();
  422.     Dictionary<Vector3, int> dict = new Dictionary<Vector3, int>(new Vector3Equaler(6));
  423.     int xSlice = (int)Math.Floor((xMax - xMin) / voxSize);
  424.     double deltaX = (xMax - xMin) / (double)xSlice;
  425.     int ySlice = (int)Math.Floor((yMax - yMin) / voxSize);
  426.     double deltaY= (yMax - yMin) / (double)ySlice;
  427.     int zSlice = (int)Math.Floor((zMax - zMin) / voxSize);
  428.     double deltaZ = (zMax - zMin) / (double)zSlice;
  429.     int index = 0;
  430.     for(int i = 0; i < xSlice; i++)
  431.     {
  432.         for(int j = 0; j < ySlice; j++)
  433.         {
  434.             for(int k = 0; k < zSlice; k++)
  435.             {
  436.                 double x = xMin + i * deltaX;
  437.                 double y= yMin + j * deltaY;
  438.                 double z = zMin + k * deltaZ;
  439.                 CubeForMarching cube = new CubeForMarching(x,y,z,deltaX,deltaY,deltaZ,implicitFunc);
  440.                 List<Vector3[]> faces = cube.CalTriFaces();
  441.                 for(int p = 0; p < faces.Count; p++)
  442.                 {
  443.                     for(int q = 0; q < faces[p].Length; q++)
  444.                     {
  445.                         //if (!dict.TryGetValue(faces[p][q],out var indexf))
  446.                         {
  447.                             data.Vertices.Add(new Vertex()
  448.                             {
  449.                                 Poisiton = faces[p][q],
  450.                             });
  451.                             data.Indices.Add(index);
  452.                             index += 1;
  453.                         }
  454.                         //else
  455.                         //{
  456.                         //    data.Indices.Add(indexf);
  457.                         //}
  458.                         
  459.                     }
  460.                 }
  461.             }
  462.         }
  463.     }
  465.     return data;
  466. }
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