非常有趣的问题。我想在我的 4D 渲染引擎中实现它，因为我很好奇它会是什么样子，但是我太懒了，也没有能力从数学方面处理 ND 超越问题。
相反，我想出了不同的解决方案来解决这个问题。它不是斐波那契胶乳！！！相反，我将超球面或 n 球面的参数方程扩展为超螺旋，然后仅拟合螺旋参数，因此这些点或多或少是等距的。
我知道这听起来很可怕，但它并不难，结果对我来说看起来是正确的（最后:) 在解决了一些愚蠢的错别字复制/粘贴错误之后）
主要思想是使用超球面的 n 维参数方程从角度和半径计算其表面点。这里实现：
见[edit2]。现在问题归结为两个主要问题：
计算螺丝数量
因此，如果我们希望我们的点是等距的，那么它们必须以等距离位于螺旋路径上（参见项目符号#2），而且螺钉本身也应该彼此之间具有相同的距离。为此，我们可以利用超球面的几何特性。让我们从 2D 开始：
如此简单screws = r/d。点数也可以推断为points = area/d^2 = PI*r^2/d^2。
所以我们可以简单地将二维螺旋写成：
t = <0.0,1.0>
a = 2.0*M_PI*screws*t;
x = r*t*cos(a);
y = r*t*sin(a);
为了更简单，我们可以假设r=1.0（d=d/r稍后再缩放点）。然后扩展（每个维度只是添加角度参数）看起来像这样：
二维：
screws=1.0/d; // radius/d
points=M_PI/(d*d); // surface_area/d^2
a = 2.0*M_PI*t*screws;
x = t*cos(a);
y = t*sin(a);
3D：
screws=M_PI/d; // half_circumference/d
points=4.0*M_PI/(d*d); // surface_area/d^2
a= M_PI*t;
b=2.0*M_PI*t*screws;
x=cos(a) ;
y=sin(a)*cos(b);
z=sin(a)*sin(b);
4D：
screws = M_PI/d;
points = 3.0*M_PI*M_PI*M_PI/(4.0*d*d*d);
a= M_PI*t;
b= M_PI*t*screws;
c=2.0*M_PI*t*screws*screws;
x=cos(a) ;
y=sin(a)*cos(b) ;
z=sin(a)*sin(b)*cos(c);
w=sin(a)*sin(b)*sin(c);
现在要注意 4D 点只是我的假设。我凭经验发现它们相关constant/d^3但不完全相关。每个角度的螺丝都不一样。我的假设是没有其他比例，screws^i但它可能需要一些不断的调整（没有对结果点云进行分析，因为结果对我来说看起来不错）
现在我们可以从单个参数生成螺旋上的任何点t=<0.0,1.0>。
请注意，如果您反转等式，以便 d=f(points)您可以将点作为输入值，但要注意它只是近似的点数不准确！！！
在螺旋上生成台阶，所以点是等距的
这是我跳过代数混乱并改用拟合的部分。我只是二进制搜索增量t，因此结果点d与前一点相距甚远。因此，只需生成点t=0，然后t在估计位置附近进行二分搜索，直到d远离起点。然后重复这个直到t<=1.0...
您可以使用二进制搜索或任何其他方法。我知道它不如O(1)代数方法快，但不需要为每个维度推导这些东西……看起来 10 次迭代足以拟合，所以它也没有那么慢。
这里是我的 4D 引擎C++/GL/VCL的实现：
void ND_mesh::set_HyperSpiral(int N,double r,double d)
{
int i,j;
reset(N);
d/=r; // unit hyper-sphere
double dd=d*d; // d^2
if (n==2)
{
// r=1,d=!,screws=?
// S = PI*r^2
// screws = r/d
// points = S/d^2
int i0,i;
double a,da,t,dt,dtt;
double x,y,x0,y0;
double screws=1.0/d;
double points=M_PI/(d*d);
dbg=points;
da=2.0*M_PI*screws;
x0=0.0; pnt.add(x0);
y0=0.0; pnt.add(y0);
dt=0.1*(1.0/points);
for (t=0.0,i0=0,i=1;;i0=i,i++)
{
for (dtt=dt,j=0;j<10;j++,dtt*=0.5)
{
t+=dtt;
a=da*t;
x=(t*cos(a))-x0; x*=x;
y=(t*sin(a))-y0; y*=y;
if ((!j)&&(x+y<dd)){ j--; t-=dtt; dtt*=4.0; continue; }
if (x+y>dd) t-=dtt;
}
if (t>1.0) break;
a=da*t;
x0=t*cos(a); pnt.add(x0);
y0=t*sin(a); pnt.add(y0);
as2(i0,i);
}
}
if (n==3)
{
// r=1,d=!,screws=?
// S = 4*PI*r^2
// screws = 2*PI*r/(2*d)
// points = S/d^2
int i0,i;
double a,b,da,db,t,dt,dtt;
double x,y,z,x0,y0,z0;
double screws=M_PI/d;
double points=4.0*M_PI/(d*d);
dbg=points;
da= M_PI;
db=2.0*M_PI*screws;
x0=1.0; pnt.add(x0);
y0=0.0; pnt.add(y0);
z0=0.0; pnt.add(z0);
dt=0.1*(1.0/points);
for (t=0.0,i0=0,i=1;;i0=i,i++)
{
for (dtt=dt,j=0;j<10;j++,dtt*=0.5)
{
t+=dtt;
a=da*t;
b=db*t;
x=cos(a) -x0; x*=x;
y=sin(a)*cos(b)-y0; y*=y;
z=sin(a)*sin(b)-z0; z*=z;
if ((!j)&&(x+y+z<dd)){ j--; t-=dtt; dtt*=4.0; continue; }
if (x+y+z>dd) t-=dtt;
}
if (t>1.0) break;
a=da*t;
b=db*t;
x0=cos(a) ; pnt.add(x0);
y0=sin(a)*cos(b); pnt.add(y0);
z0=sin(a)*sin(b); pnt.add(z0);
as2(i0,i);
}
}
if (n==4)
{
// r=1,d=!,screws=?
// S = 2*PI^2*r^3
// screws = 2*PI*r/(2*d)
// points = 3*PI^3/(4*d^3);
int i0,i;
double a,b,c,da,db,dc,t,dt,dtt;
double x,y,z,w,x0,y0,z0,w0;
double screws = M_PI/d;
double points=3.0*M_PI*M_PI*M_PI/(4.0*d*d*d);
dbg=points;
da= M_PI;
db= M_PI*screws;
dc=2.0*M_PI*screws*screws;
x0=1.0; pnt.add(x0);
y0=0.0; pnt.add(y0);
z0=0.0; pnt.add(z0);
w0=0.0; pnt.add(w0);
dt=0.1*(1.0/points);
for (t=0.0,i0=0,i=1;;i0=i,i++)
{
for (dtt=dt,j=0;j<10;j++,dtt*=0.5)
{
t+=dtt;
a=da*t;
b=db*t;
c=dc*t;
x=cos(a) -x0; x*=x;
y=sin(a)*cos(b) -y0; y*=y;
z=sin(a)*sin(b)*cos(c)-z0; z*=z;
w=sin(a)*sin(b)*sin(c)-w0; w*=w;
if ((!j)&&(x+y+z+w<dd)){ j--; t-=dtt; dtt*=4.0; continue; }
if (x+y+z+w>dd) t-=dtt;
} dt=dtt;
if (t>1.0) break;
a=da*t;
b=db*t;
c=dc*t;
x0=cos(a) ; pnt.add(x0);
y0=sin(a)*cos(b) ; pnt.add(y0);
z0=sin(a)*sin(b)*cos(c); pnt.add(z0);
w0=sin(a)*sin(b)*sin(c); pnt.add(w0);
as2(i0,i);
}
}
for (i=0;i<pnt.num;i++) pnt.dat[i]*=r;
for (i=0;i<s1.num;i++) s1.dat[i]*=n;
for (i=0;i<s2.num;i++) s2.dat[i]*=n;
for (i=0;i<s3.num;i++) s3.dat[i]*=n;
for (i=0;i<s4.num;i++) s4.dat[i]*=n;
}
在哪里n=N设置维度，r是半径，d是点之间的所需距离。我使用了很多没有在这里声明的东西，但重要的是pnt[]列出对象的点列表as2(i0,i1)并将索引处i0,i1的点添加到网格中。
这里有几张截图...
3D透视：
4D透视：
具有超平面的 4D 横截面w=0.0：
与更多的点和更大的半径相同：
形状随着动画的旋转而变化......
[Edit1] 更多代码/信息
这就是我的引擎网格类的样子：
//---------------------------------------------------------------------------
//--- ND Mesh: ver 1.001 ----------------------------------------------------
//---------------------------------------------------------------------------
#ifndef _ND_mesh_h
#define _ND_mesh_h
//---------------------------------------------------------------------------
#include "list.h" // my dynamic list you can use std::vector<> instead
#include "nd_reper.h" // this is just 5x5 transform matrix
//---------------------------------------------------------------------------
enum _render_enum
{
_render_Wireframe=0,
_render_Polygon,
_render_enums
};
const AnsiString _render_txt[]=
{
"Wireframe",
"Polygon"
};
enum _view_enum
{
_view_Orthographic=0,
_view_Perspective,
_view_CrossSection,
_view_enums
};
const AnsiString _view_txt[]=
{
"Orthographic",
"Perspective",
"Cross section"
};
struct dim_reduction
{
int view; // _view_enum
double coordinate; // cross section hyperplane coordinate or camera focal point looking in W+ direction
double focal_length;
dim_reduction() { view=_view_Perspective; coordinate=-3.5; focal_length=2.0; }
dim_reduction(dim_reduction& a) { *this=a; }
~dim_reduction() {}
dim_reduction* operator = (const dim_reduction *a) { *this=*a; return this; }
//dim_reduction* operator = (const dim_reduction &a) { ...copy... return this; }
};
//---------------------------------------------------------------------------
class ND_mesh
{
public:
int n; // dimensions
List<double> pnt; // ND points (x0,x1,x2,x3,...x(n-1))
List<int> s1; // ND points (i0)
List<int> s2; // ND wireframe (i0,i1)
List<int> s3; // ND triangles (i0,i1,i2,)
List<int> s4; // ND tetrahedrons (i0,i1,i2,i3)
DWORD col; // object color 0x00BBGGRR
int dbg; // debug/test variable
ND_mesh() { reset(0); }
ND_mesh(ND_mesh& a) { *this=a; }
~ND_mesh() {}
ND_mesh* operator = (const ND_mesh *a) { *this=*a; return this; }
//ND_mesh* operator = (const ND_mesh &a) { ...copy... return this; }
// add simplex
void as1(int a0) { s1.add(a0); }
void as2(int a0,int a1) { s2.add(a0); s2.add(a1); }
void as3(int a0,int a1,int a2) { s3.add(a0); s3.add(a1); s3.add(a2); }
void as4(int a0,int a1,int a2,int a3){ s4.add(a0); s4.add(a1); s4.add(a2); s4.add(a3); }
// init ND mesh
void reset(int N);
void set_HyperTetrahedron(int N,double a); // dimensions, side
void set_HyperCube (int N,double a); // dimensions, side
void set_HyperSphere (int N,double r,int points); // dimensions, radius, points per axis
void set_HyperSpiral (int N,double r,double d); // dimensions, radius, distance between points
// render
void glDraw(ND_reper &rep,dim_reduction *cfg,int render); // render mesh
};
//---------------------------------------------------------------------------
#define _cube(a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7) { as4(a1,a2,a4,a7); as4(a0,a1,a2,a4); as4(a2,a4,a6,a7); as4(a1,a2,a3,a7); as4(a1,a4,a5,a7); }
//---------------------------------------------------------------------------
void ND_mesh::reset(int N)
{
dbg=0;
if (N>=0) n=N;
pnt.num=0;
s1.num=0;
s2.num=0;
s3.num=0;
s4.num=0;
col=0x00AAAAAA;
}
//---------------------------------------------------------------------------
void ND_mesh::set_HyperSpiral(int N,double r,double d)
{
int i,j;
reset(N);
d/=r; // unit hyper-sphere
double dd=d*d; // d^2
if (n==2)
{
// r=1,d=!,screws=?
// S = PI*r^2
// screws = r/d
// points = S/d^2
int i0,i;
double a,da,t,dt,dtt;
double x,y,x0,y0;
double screws=1.0/d;
double points=M_PI/(d*d);
dbg=points;
da=2.0*M_PI*screws;
x0=0.0; pnt.add(x0);
y0=0.0; pnt.add(y0);
dt=0.1*(1.0/points);
for (t=0.0,i0=0,i=1;;i0=i,i++)
{
for (dtt=dt,j=0;j<10;j++,dtt*=0.5)
{
t+=dtt;
a=da*t;
x=(t*cos(a))-x0; x*=x;
y=(t*sin(a))-y0; y*=y;
if ((!j)&&(x+y<dd)){ j--; t-=dtt; dtt*=4.0; continue; }
if (x+y>dd) t-=dtt;
}
if (t>1.0) break;
a=da*t;
x0=t*cos(a); pnt.add(x0);
y0=t*sin(a); pnt.add(y0);
as2(i0,i);
}
}
if (n==3)
{
// r=1,d=!,screws=?
// S = 4*PI*r^2
// screws = 2*PI*r/(2*d)
// points = S/d^2
int i0,i;
double a,b,da,db,t,dt,dtt;
double x,y,z,x0,y0,z0;
double screws=M_PI/d;
double points=4.0*M_PI/(d*d);
dbg=points;
da= M_PI;
db=2.0*M_PI*screws;
x0=1.0; pnt.add(x0);
y0=0.0; pnt.add(y0);
z0=0.0; pnt.add(z0);
dt=0.1*(1.0/points);
for (t=0.0,i0=0,i=1;;i0=i,i++)
{
for (dtt=dt,j=0;j<10;j++,dtt*=0.5)
{
t+=dtt;
a=da*t;
b=db*t;
x=cos(a) -x0; x*=x;
y=sin(a)*cos(b)-y0; y*=y;
z=sin(a)*sin(b)-z0; z*=z;
if ((!j)&&(x+y+z<dd)){ j--; t-=dtt; dtt*=4.0; continue; }
if (x+y+z>dd) t-=dtt;
}
if (t>1.0) break;
a=da*t;
b=db*t;
x0=cos(a) ; pnt.add(x0);
y0=sin(a)*cos(b); pnt.add(y0);
z0=sin(a)*sin(b); pnt.add(z0);
as2(i0,i);
}
}
if (n==4)
{
// r=1,d=!,screws=?
// S = 2*PI^2*r^3
// screws = 2*PI*r/(2*d)
// points = 3*PI^3/(4*d^3);
int i0,i;
double a,b,c,da,db,dc,t,dt,dtt;
double x,y,z,w,x0,y0,z0,w0;
double screws = M_PI/d;
double points=3.0*M_PI*M_PI*M_PI/(4.0*d*d*d);
dbg=points;
da= M_PI;
db= M_PI*screws;
dc=2.0*M_PI*screws*screws;
x0=1.0; pnt.add(x0);
y0=0.0; pnt.add(y0);
z0=0.0; pnt.add(z0);
w0=0.0; pnt.add(w0);
dt=0.1*(1.0/points);
for (t=0.0,i0=0,i=1;;i0=i,i++)
{
for (dtt=dt,j=0;j<10;j++,dtt*=0.5)
{
t+=dtt;
a=da*t;
b=db*t;
c=dc*t;
x=cos(a) -x0; x*=x;
y=sin(a)*cos(b) -y0; y*=y;
z=sin(a)*sin(b)*cos(c)-z0; z*=z;
w=sin(a)*sin(b)*sin(c)-w0; w*=w;
if ((!j)&&(x+y+z+w<dd)){ j--; t-=dtt; dtt*=4.0; continue; }
if (x+y+z+w>dd) t-=dtt;
} dt=dtt;
if (t>1.0) break;
a=da*t;
b=db*t;
c=dc*t;
x0=cos(a) ; pnt.add(x0);
y0=sin(a)*cos(b) ; pnt.add(y0);
z0=sin(a)*sin(b)*cos(c); pnt.add(z0);
w0=sin(a)*sin(b)*sin(c); pnt.add(w0);
as2(i0,i);
}
}
for (i=0;i<pnt.num;i++) pnt.dat[i]*=r;
for (i=0;i<s1.num;i++) s1.dat[i]*=n;
for (i=0;i<s2.num;i++) s2.dat[i]*=n;
for (i=0;i<s3.num;i++) s3.dat[i]*=n;
for (i=0;i<s4.num;i++) s4.dat[i]*=n;
}
//---------------------------------------------------------------------------
void ND_mesh::glDraw(ND_reper &rep,dim_reduction *cfg,int render)
{
int N,i,j,i0,i1,i2,i3;
const int n0=0,n1=n,n2=n+n,n3=n2+n,n4=n3+n;
double a,b,w,F,*p0,*p1,*p2,*p3,_zero=1e-6;
vector<4> v;
List<double> tmp,t0; // temp
List<double> S1,S2,S3,S4; // reduced simplexes
#define _swap(aa,bb) { double *p=aa.dat; aa.dat=bb.dat; bb.dat=p; int q=aa.siz; aa.siz=bb.siz; bb.siz=q; q=aa.num; aa.num=bb.num; bb.num=q; }
// apply transform matrix pnt -> tmp
tmp.allocate(pnt.num); tmp.num=pnt.num;
for (i=0;i<pnt.num;i+=n)
{
v.ld(0.0,0.0,0.0,0.0);
for (j=0;j<n;j++) v.a[j]=pnt.dat[i+j];
rep.l2g(v,v);
for (j=0;j<n;j++) tmp.dat[i+j]=v.a[j];
}
// copy simplexes and convert point indexes to points (only due to cross section)
S1.allocate(s1.num*n); S1.num=0; for (i=0;i<s1.num;i++) for (j=0;j<n;j++) S1.add(tmp.dat[s1.dat[i]+j]);
S2.allocate(s2.num*n); S2.num=0; for (i=0;i<s2.num;i++) for (j=0;j<n;j++) S2.add(tmp.dat[s2.dat[i]+j]);
S3.allocate(s3.num*n); S3.num=0; for (i=0;i<s3.num;i++) for (j=0;j<n;j++) S3.add(tmp.dat[s3.dat[i]+j]);
S4.allocate(s4.num*n); S4.num=0; for (i=0;i<s4.num;i++) for (j=0;j<n;j++) S4.add(tmp.dat[s4.dat[i]+j]);
// reduce dimensions
for (N=n;N>2;)
{
N--;
if (cfg[N].view==_view_Orthographic){} // no change
if (cfg[N].view==_view_Perspective)
{
w=cfg[N].coordinate;
F=cfg[N].focal_length;
for (i=0;i<S1.num;i+=n)
{
a=S1.dat[i+N]-w;
if (a>=F) a=F/a; else a=0.0;
for (j=0;j<n;j++) S1.dat[i+j]*=a;
}
for (i=0;i<S2.num;i+=n)
{
a=S2.dat[i+N]-w;
if (a>=F) a=F/a; else a=0.0;
for (j=0;j<n;j++) S2.dat[i+j]*=a;
}
for (i=0;i<S3.num;i+=n)
{
a=S3.dat[i+N]-w;
if (a>=F) a=F/a; else a=0.0;
for (j=0;j<n;j++) S3.dat[i+j]*=a;
}
for (i=0;i<S4.num;i+=n)
{
a=S4.dat[i+N]-w;
if (a>=F) a=F/a; else a=0.0;
for (j=0;j<n;j++) S4.dat[i+j]*=a;
}
}
if (cfg[N].view==_view_CrossSection)
{
w=cfg[N].coordinate;
_swap(S1,tmp); for (S1.num=0,i=0;i<tmp.num;i+=n1) // points
{
p0=tmp.dat+i+n0;
if (fabs(p0[N]-w)<=_zero)
{
for (j=0;j<n;j++) S1.add(p0[j]);
}
}
_swap(S2,tmp); for (S2.num=0,i=0;i<tmp.num;i+=n2) // lines
{
p0=tmp.dat+i+n0; a=p0[N]; b=p0[N];// a=min,b=max
p1=tmp.dat+i+n1; if (a>p1[N]) a=p1[N]; if (b<p1[N]) b=p1[N];
if (fabs(a-w)+fabs(b-w)<=_zero) // fully inside
{
for (j=0;j<n;j++) S2.add(p0[j]);
for (j=0;j<n;j++) S2.add(p1[j]);
continue;
}
if ((a<=w)&&(b>=w)) // intersection -> points
{
a=(w-p0[N])/(p1[N]-p0[N]);
for (j=0;j<n;j++) S1.add(p0[j]+a*(p1[j]-p0[j]));
}
}
_swap(S3,tmp); for (S3.num=0,i=0;i<tmp.num;i+=n3) // triangles
{
p0=tmp.dat+i+n0; a=p0[N]; b=p0[N];// a=min,b=max
p1=tmp.dat+i+n1; if (a>p1[N]) a=p1[N]; if (b<p1[N]) b=p1[N];
p2=tmp.dat+i+n2; if (a>p2[N]) a=p2[N]; if (b<p2[N]) b=p2[N];
if (fabs(a-w)+fabs(b-w)<=_zero) // fully inside
{
for (j=0;j<n;j++) S3.add(p0[j]);
for (j=0;j<n;j++) S3.add(p1[j]);
for (j=0;j<n;j++) S3.add(p2[j]);
continue;
}
if ((a<=w)&&(b>=w)) // cross section -> t0
{
t0.num=0;
i0=0; if (p0[N]<w-_zero) i0=1; if (p0[N]>w+_zero) i0=2;
i1=0; if (p1[N]<w-_zero) i1=1; if (p1[N]>w+_zero) i1=2;
i2=0; if (p2[N]<w-_zero) i2=1; if (p2[N]>w+_zero) i2=2;
if (i0+i1==3){ a=(w-p0[N])/(p1[N]-p0[N]); for (j=0;j<n;j++) t0.add(p0[j]+a*(p1[j]-p0[j])); }
if (i1+i2==3){ a=(w-p1[N])/(p2[N]-p1[N]); for (j=0;j<n;j++) t0.add(p1[j]+a*(p2[j]-p1[j])); }
if (i2+i0==3){ a=(w-p2[N])/(p0[N]-p2[N]); for (j=0;j<n;j++) t0.add(p2[j]+a*(p0[j]-p2[j])); }
if (!i0) for (j=0;j<n;j++) t0.add(p0[j]);
if (!i1) for (j=0;j<n;j++) t0.add(p1[j]);
if (!i2) for (j=0;j<n;j++) t0.add(p2[j]);
if (t0.num==n1) for (j=0;j<t0.num;j++) S1.add(t0.dat[j]);// copy t0 to target simplex based on points count
if (t0.num==n2) for (j=0;j<t0.num;j++) S2.add(t0.dat[j]);
if (t0.num==n3) for (j=0;j<t0.num;j++) S3.add(t0.dat[j]);
}
}
_swap(S4,tmp); for (S4.num=0,i=0;i<tmp.num;i+=n4) // tetrahedrons
{
p0=tmp.dat+i+n0; a=p0[N]; b=p0[N];// a=min,b=max
p1=tmp.dat+i+n1; if (a>p1[N]) a=p1[N]; if (b<p1[N]) b=p1[N];
p2=tmp.dat+i+n2; if (a>p2[N]) a=p2[N]; if (b<p2[N]) b=p2[N];
p3=tmp.dat+i+n3; if (a>p3[N]) a=p3[N]; if (b<p3[N]) b=p3[N];
if (fabs(a-w)+fabs(b-w)<=_zero) // fully inside
{
for (j=0;j<n;j++) S4.add(p0[j]);
for (j=0;j<n;j++) S4.add(p1[j]);
for (j=0;j<n;j++) S4.add(p2[j]);
for (j=0;j<n;j++) S4.add(p3[j]);
continue;
}
if ((a<=w)&&(b>=w)) // cross section -> t0
{
t0.num=0;
i0=0; if (p0[N]<w-_zero) i0=1; if (p0[N]>w+_zero) i0=2;
i1=0; if (p1[N]<w-_zero) i1=1; if (p1[N]>w+_zero) i1=2;
i2=0; if (p2[N]<w-_zero) i2=1; if (p2[N]>w+_zero) i2=2;
i3=0; if (p3[N]<w-_zero) i3=1; if (p3[N]>w+_zero) i3=2;
if (i0+i1==3){ a=(w-p0[N])/(p1[N]-p0[N]); for (j=0;j<n;j++) t0.add(p0[j]+a*(p1[j]-p0[j])); }
if (i1+i2==3){ a=(w-p1[N])/(p2[N]-p1[N]); for (j=0;j<n;j++) t0.add(p1[j]+a*(p2[j]-p1[j])); }
if (i2+i0==3){ a=(w-p2[N])/(p0[N]-p2[N]); for (j=0;j<n;j++) t0.add(p2[j]+a*(p0[j]-p2[j])); }
if (i0+i3==3){ a=(w-p0[N])/(p3[N]-p0[N]); for (j=0;j<n;j++) t0.add(p0[j]+a*(p3[j]-p0[j])); }
if (i1+i3==3){ a=(w-p1[N])/(p3[N]-p1[N]); for (j=0;j<n;j++) t0.add(p1[j]+a*(p3[j]-p1[j])); }
if (i2+i3==3){ a=(w-p2[N])/(p3[N]-p2[N]); for (j=0;j<n;j++) t0.add(p2[j]+a*(p3[j]-p2[j])); }
if (!i0) for (j=0;j<n;j++) t0.add(p0[j]);
if (!i1) for (j=0;j<n;j++) t0.add(p1[j]);
if (!i2) for (j=0;j<n;j++) t0.add(p2[j]);
if (!i3) for (j=0;j<n;j++) t0.add(p3[j]);
if (t0.num==n1) for (j=0;j<t0.num;j++) S1.add(t0.dat[j]);// copy t0 to target simplex based on points count
if (t0.num==n2) for (j=0;j<t0.num;j++) S2.add(t0.dat[j]);
if (t0.num==n3) for (j=0;j<t0.num;j++) S3.add(t0.dat[j]);
if (t0.num==n4) for (j=0;j<t0.num;j++) S4.add(t0.dat[j]);
}
}
}
}
glColor4ubv((BYTE*)(&col));
if (render==_render_Wireframe)
{
// add points from higher primitives
for (i=0;i<S2.num;i++) S1.add(S2.dat[i]);
for (i=0;i<S3.num;i++) S1.add(S3.dat[i]);
for (i=0;i<S4.num;i++) S1.add(S4.dat[i]);
glPointSize(5.0);
glBegin(GL_POINTS);
glNormal3d(0.0,0.0,1.0);
if (n==2) for (i=0;i<S1.num;i+=n1) glVertex2dv(S1.dat+i);
if (n>=3) for (i=0;i<S1.num;i+=n1) glVertex3dv(S1.dat+i);
glEnd();
glPointSize(1.0);
glBegin(GL_LINES);
glNormal3d(0.0,0.0,1.0);
if (n==2)
{
for (i=0;i<S2.num;i+=n1) glVertex2dv(S2.dat+i);
for (i=0;i<S3.num;i+=n3)
{
glVertex2dv(S3.dat+i+n0); glVertex2dv(S3.dat+i+n1);
glVertex2dv(S3.dat+i+n1); glVertex2dv(S3.dat+i+n2);
glVertex2dv(S3.dat+i+n2); glVertex2dv(S3.dat+i+n0);
}
for (i=0;i<S4.num;i+=n4)
{
glVertex2dv(S4.dat+i+n0); glVertex2dv(S4.dat+i+n1);
glVertex2dv(S4.dat+i+n1); glVertex2dv(S4.dat+i+n2);
glVertex2dv(S4.dat+i+n2); glVertex2dv(S4.dat+i+n0);
glVertex2dv(S4.dat+i+n0); glVertex2dv(S4.dat+i+n3);
glVertex2dv(S4.dat+i+n1); glVertex2dv(S4.dat+i+n3);
glVertex2dv(S4.dat+i+n2); glVertex2dv(S4.dat+i+n3);
}
}
if (n>=3)
{
for (i=0;i<S2.num;i+=n1) glVertex3dv(S2.dat+i);
for (i=0;i<S3.num;i+=n3)
{
glVertex3dv(S3.dat+i+n0); glVertex3dv(S3.dat+i+n1);
glVertex3dv(S3.dat+i+n1); glVertex3dv(S3.dat+i+n2);
glVertex3dv(S3.dat+i+n2); glVertex3dv(S3.dat+i+n0);
}
for (i=0;i<S4.num;i+=n4)
{
glVertex3dv(S4.dat+i+n0); glVertex3dv(S4.dat+i+n1);
glVertex3dv(S4.dat+i+n1); glVertex3dv(S4.dat+i+n2);
glVertex3dv(S4.dat+i+n2); glVertex3dv(S4.dat+i+n0);
glVertex3dv(S4.dat+i+n0); glVertex3dv(S4.dat+i+n3);
glVertex3dv(S4.dat+i+n1); glVertex3dv(S4.dat+i+n3);
glVertex3dv(S4.dat+i+n2); glVertex3dv(S4.dat+i+n3);
}
}
glEnd();
}
if (render==_render_Polygon)
{
double nor[3],a[3],b[3],q;
#define _triangle2(ss,p0,p1,p2) \
{ \
glVertex2dv(ss.dat+i+p0); \
glVertex2dv(ss.dat+i+p1); \
glVertex2dv(ss.dat+i+p2); \
}
#define _triangle3(ss,p0,p1,p2) \
{ \
for(j=0;(j<3)&&(j<n);j++) \
{ \
a[j]=ss.dat[i+p1+j]-ss.dat[i+p0+j]; \
b[j]=ss.dat[i+p2+j]-ss.dat[i+p1+j]; \
} \
for(;j<3;j++){ a[j]=0.0; b[j]=0.0; } \
nor[0]=(a[1]*b[2])-(a[2]*b[1]); \
nor[1]=(a[2]*b[0])-(a[0]*b[2]); \
nor[2]=(a[0]*b[1])-(a[1]*b[0]); \
q=sqrt((nor[0]*nor[0])+(nor[1]*nor[1])+(nor[2]*nor[2])); \
if (q>1e-10) q=1.0/q; else q-0.0; \
for (j=0;j<3;j++) nor[j]*=q; \
glNormal3dv(nor); \
glVertex3dv(ss.dat+i+p0); \
glVertex3dv(ss.dat+i+p1); \
glVertex3dv(ss.dat+i+p2); \
}
#define _triangle3b(ss,p0,p1,p2) \
{ \
glNormal3dv(nor3.dat+(i/n)); \
glVertex3dv(ss.dat+i+p0); \
glVertex3dv(ss.dat+i+p1); \
glVertex3dv(ss.dat+i+p2); \
}
glBegin(GL_TRIANGLES);
if (n==2)
{
glNormal3d(0.0,0.0,1.0);
for (i=0;i<S3.num;i+=n3) _triangle2(S3,n0,n1,n2);
for (i=0;i<S4.num;i+=n4)
{
_triangle2(S4,n0,n1,n2);
_triangle2(S4,n3,n0,n1);
_triangle2(S4,n3,n1,n2);
_triangle2(S4,n3,n2,n0);
}
}
if (n>=3)
{
for (i=0;i<S3.num;i+=n3) _triangle3 (S3,n0,n1,n2);
for (i=0;i<S4.num;i+=n4)
{
_triangle3(S4,n0,n1,n2);
_triangle3(S4,n3,n0,n1);
_triangle3(S4,n3,n1,n2);
_triangle3(S4,n3,n2,n0);
}
glNormal3d(0.0,0.0,1.0);
}
glEnd();
#undef _triangle2
#undef _triangle3
}
#undef _swap
}
//---------------------------------------------------------------------------
#undef _cube
//---------------------------------------------------------------------------
#endif
//---------------------------------------------------------------------------
我使用我的动态列表模板，所以：
List<double> xxx;与double xxx[];
xxx.add(5);添加5到列表末尾
相同
xxx[7]访问数组元素（安全）
xxx.dat[7]访问数组元素（不安全但快速直接访问）
xxx.num是数组的实际使用大小
xxx.reset()清除数组并为项目设置xxx.num=0
xxx.allocate(100)预分配空间100
因此您需要将其移植到您可以使用的任何列表中（例如std:vector<>）。我还使用 5x5 变换矩阵，其中
void ND_reper::g2l (vector<4> &l,vector<4> &g); // global xyzw -> local xyzw
void ND_reper::l2g (vector<4> &g,vector<4> &l); // global xyzw <- local xyzw
将点转换为全局或局部坐标（通过点乘直接或逆矩阵）。您可以忽略它，因为它在渲染中只使用过一次，您可以复制点（不旋转）......在同一个标题中还有一些常量：
const double pi = M_PI;
const double pi2 =2.0*M_PI;
const double pipol=0.5*M_PI;
const double deg=M_PI/180.0;
const double rad=180.0/M_PI;
我还在变换矩阵头中集成了向量和矩阵数学模板，所以vector<n>它是 n 维向量并且matrix<n>是n*n方阵，但它仅用于渲染，所以你可以再次忽略它。如果你对这里感兴趣，那么这一切都是从这里得到的几个链接：
枚举和降维仅用于渲染。持有应该如何将cfg每个维度减少到 2D。
AnsiString是来自VCL的自重定位字符串，因此可以使用char*您在环境中获得的字符串类。DWORD只是无符号的 32 位整数。希望我没有忘记什么...
