新版Pillow简介汇编摘要：本文介绍了轻量级多边形建模工具Pillow的编写过程和大体结构。关键词：计算机图形；多边形建模；细分算法：***文献标识码：*：*-*(*)*-*-*1引言Pillow是一个我编写的轻量级多边形3D建模程序。目前，这个程序还处于初级阶段，只实现了一些基本的多边形建模操作，比如对点、边、面、体的挪动旋转以及缩放操作、删除、焊接、切割等等。另外还有catmull-clark细分。出于对速度的考虑，目前人为地限定在最大5次细分，实际上细分的次数可以不限。因为这个程序还在起步阶段，仍存在很多需要解决的问题，但是不管怎么说是个不错的开始。据我所知，许多小规模的建模工具都要开发很多年，而我才搞了两个多月。2最初的设想大概是在202x年10月，我开始有自己编一个建模工具的想法。当时是要学DirectX，我觉得学编程必须要动手才行，所以想到写个像silo的程序。因为我觉得silo是一个面向使用的程序，而且是所有3D建模工具里规模比较小的。今年7月大学毕业后，我开始写这个程序。因为最初是为了练习DirectX，所以最早是想用c#和manageddirectx来写。当时还用过一个truevision3d的引擎。原因很明显，引擎里屏幕拾取等操作已经都给你做好了但是因为引擎的数据结构特别大，效率很低，所以后来我就直接用directx来编了。而我现在的这个程序则是重新用c++和opengl写的。最开始有人问我为什么不选择opengl，我的回答是每一个图形库都很有学问，一个尚且学不好，怎么能顾得上学另一个。不过自从接触过opengl之后，我觉得opengl没有directx封装的利害，感觉用起来很直接。我很喜欢opengl，用c++的目的首先是因为要用opengl。当然，taoframework我也试过，不理想。第二个原因是因为效率，交互性强的程序太需要效率了。第三个原因是c++应该是编图形程序的首选语言。至于程序的界面，我选择了wxWidgets。我编程的时候一般都非常在意界面。我认为外观设计不是什么无足轻重的东西，如果苹果公司没有它的工业设计，这样一个不兼容的怪胎早就被淘汰了。不过很遗憾，我找不到满足我要求的c++界面库。我希望能够有一个跨平台，最好开源，可以换肤，控件比较丰富的界面库，但是没有。编这个程序的时候我先后用了cegui，wxWidgets，qt4，但哪个都不满意。最后选择wxWidgets是因为silo也用它。3关于程序结构我的程序大体分成了三个层次，界面层负责和使用者交互，并且把操作的结果显示出来。中间的控制层负责管理整个场景，负责将图形的操作转换成对于数据的操作。这部分实际上是整个程序的核心。最里面的是数据层，存储的是场景的图形数据。场景管理器和数据层之间的交互被严格定义为一组命令，并且每一个命令都会被一个叫做历史管理器的东西记录下来，便于随时将操作进行回退。在图中，蓝颜色的箭头表示的是命令的走向，紫颜色表示的是记录命令，红颜色是显示数据的走向。目前我的程序还不具备undo和redo的功能，但实际上我在程序中已经实现了。但是和界面结合的时候我没有把它添上，因为这部分程序写得有点乱。之前对于如何实现程序的核心部分，我考虑了很长时间，但如何与界面结合，我考虑的不多。另外一个原因是我没有找到一个得心应手的界面包，我尝试了很多的界面方案，几乎每一种界面都有自己的一套编程风格。由于历史记录是比较容易出问题的部分，尤其是容易内存泄露，我因此暂时没有把它包含进来。当初要实现undo和redo的时候我想到要用命令的方式，每个命令都有个逆命令，操作的时候记录每条命令，需要回退的时候再调用相应的逆命令。但是很多操作，比如说求平均，是没有逆命令的。把求平均之前的情况都记录下来，显然也是个比较笨的办法。后来我想到把操作分层，因为不管一个图形操作的过程有多么复杂，归根结底都是要改变数据，改变数据的方式无非就是添加、删除和改动这几种，所以我只要记录这些简单的操作，就可以应对复杂的图形操作了。实际上，在我的程序中定义的简单操作有几十种，并不只是添加、删除和修改这几种。图3什么是历史管理器呢，实际上是一个队列和栈的结构，命令被压入一个叫undo的队列头部，如果超过了队列的长度，则从队列的尾部直接抛弃。如果用户想要回退...