用什么存起来geometry

为了解决存储大规模几何数据的问题，我们需要选择合适的数据结构进行存储和管理。在这篇文章中，我们将从多个方面介绍如何选择存储几何数据的数据结构，以及如何使用代码实现。

一、数组

数组是一种简单的数据结构，可以用于存储几何数据的顶点坐标、三角形面片索引等信息。使用数组存储几何数据可以快速访问，但不便于修改和删除数据。

//示例代码：在数组中存储一个立方体的顶点坐标和面片索引
float vertices[] = {
    //顶点坐标
    -1,-1,-1,
    -1,-1, 1,
    -1, 1,-1,
    -1, 1, 1,
     1,-1,-1,
     1,-1, 1,
     1, 1,-1,
     1, 1, 1,
};
int indices[] = {
    //三角形面片索引
    0,1,2, 1,3,2,
    4,6,5, 5,6,7,
    0,2,4, 4,2,6,
    1,5,3, 3,5,7,
    0,4,1, 1,4,5,
    2,3,6, 3,7,6
};

二、链表

链表是一种灵活的数据结构，可以方便地添加、修改和删除几何数据。但是，链表的访问速度较慢，并且需要额外的指针空间。

//示例代码：使用链表存储不规则多边形的顶点坐标
class Vertex {
public:
    float x;
    float y;
    float z;
    Vertex* next;
};
Vertex* head = NULL;
void addVertex(float x, float y, float z) {
    Vertex* vertex = new Vertex;
    vertex->x = x;
    vertex->y = y;
    vertex->z = z;
    vertex->next = head;
    head = vertex;
}

三、树形结构

树形结构是一种适用于层次化数据的数据结构，可以用来存储具有层次结构的几何数据，例如点云和体数据。使用树形结构可以方便地进行查找和遍历操作。

//示例代码：使用kd-tree存储点云数据
class Node {
public:
    float x;
    float y;
    float z;
    Node* left;
    Node* right;
};
Node* buildTree(vector nodes, int depth) {
    if (nodes.empty()) return NULL;
    int axis = depth % 3;
    sort(nodes.begin(), nodes.end(), [&](Node* A, Node* B){
        if (axis == 0) return A->x < B->x;
        if (axis == 1) return A->y < B->y;
        if (axis == 2) return A->z < B->z;
    });
    int mid = nodes.size() / 2;
    Node* node = nodes[mid];
    node->left = buildTree(vector(nodes.begin(),nodes.begin()+mid), depth+1);
    node->right = buildTree(vector(nodes.begin()+mid+1,nodes.end()), depth+1);
    return node;
}

四、图形数据库

图形数据库是一种专门用于存储几何数据的数据库，可以进行高效的数据索引和查询操作。使用图形数据库可以支持更复杂的几何数据模型，例如曲面和体数据。

//示例代码：使用Neo4j图形数据库存储几何数据
CREATE (:Mesh {name:'cube'})
WITH [
  [-1,-1,-1],[-1,-1,1],[-1,1,-1],[-1,1,1],
  [1,-1,-1],[1,-1,1],[1,1,-1],[1,1,1]
] AS vertices
UNWIND range(1, length(vertices)) AS index
WITH vertices[index-1] AS xyz, index
CREATE (v:Vertex {xyz:xyz})-[:BELONGS_TO]->(:Mesh {name:'cube'})
CREATE (f1:Face)-[:BELONGS_TO]->(:Mesh {name:'cube'})
CREATE (f2:Face)-[:BELONGS_TO]->(:Mesh {name:'cube'})
CREATE (f3:Face)-[:BELONGS_TO]->(:Mesh {name:'cube'})
CREATE (f4:Face)-[:BELONGS_TO]->(:Mesh {name:'cube'})
CREATE (f5:Face)-[:BELONGS_TO]->(:Mesh {name:'cube'})
CREATE (f6:Face)-[:BELONGS_TO]->(:Mesh {name:'cube'})
WITH [f1,f2,f3,f4,f5,f6] AS faces
UNWIND range(1, length(faces)) AS index
WITH faces[index-1] AS f, index
CREATE (v1:Vertex)-[:BELONGS_TO]->(:Mesh {name:'cube'})
CREATE (v2:Vertex)-[:BELONGS_TO]->(:Mesh {name:'cube'})
CREATE (v3:Vertex)-[:BELONGS_TO]->(:Mesh {name:'cube'})
CREATE (f)-[:HAS_VERTEX]->(v1)
CREATE (f)-[:HAS_VERTEX]->(v2)
CREATE (f)-[:HAS_VERTEX]->(v3)
WITH faces, range(1, length(faces)*3) AS index
UNWIND index AS idx
WITH faces[idx/3] AS f, idx%3+1 AS i
WITH f, COLLECT(f.vertices[i]) AS vs
WITH f, vs[0] AS v0, vs[1] AS v1, vs[2] AS v2
CREATE (v0)-[:CONNECT_TO]->(v1)
CREATE (v1)-[:CONNECT_TO]->(v2)
CREATE (v2)-[:CONNECT_TO]->(v0)
CREATE (f)-[:HAS_EDGE]->(v0)-[:EDGE_TO]->(v1)<-[:HAS_EDGE]-(f)
CREATE (f)-[:HAS_EDGE]->(v1)-[:EDGE_TO]->(v2)<-[:HAS_EDGE]-(f)
CREATE (f)-[:HAS_EDGE]->(v2)-[:EDGE_TO]->(v0)<-[:HAS_EDGE]-(f)