Módulo de Dados Topológicos



(under construction)

Nesta página será apresentada uma visão geral do TDM, a lista das suas funções e alguns exemplos de sua aplicação.

Visão Geral

Módulo de Dados Topológicos, TDM, é um esquema de representação por fronteira, adequado para representar objetos modeláveis como subconjuntos limitados, semi-analíticos e fechados no espaço euclidiano tridimensional. Ele permite a definição e a manipulação dos modelos através de uma interface funcional e intuitiva.

TDM foi projetado a partir da seguinte equação, que estabelece a relação entre a quantidade de entidades topológicas e algumas características topológicas:

V - E + F - So = Co - 2G + Cv,
onde
V, número de vértices;
E, número de arestas;
F, número de faces;
So, número de sõlidos;
Co, número de componentes;
G, número de gêneros, sendo 2G, número de ciclos topolõgicos; e
Cv, número de shells (conchas) topolõgicos.
Esta equação é uma variante da fõrmula de Euler-Poincaré.

As entidades topolõgicas (vértices, arestas, faces e sõlidos) e as características topolõgicas (componentes, gêneros e conchas) são organizadas hierarquicamente conforme o seguinte esquema.

De acordo com o esquema acima um objeto pode ser construído a partir de vértices. Estes vértices podem ser ligados pelas arestas. Uma sequência ordenadas de arestas determina uma cadeia. Quando uma cadeia é fechada e delimita uma face, dizemos que ela é um laço (loop). Um laço pode ser degenerado em um vértice (imagine um anel encolhendo até um ponto). Um conjunto de faces que delimita um sõlido é chamado de cavidades. Analogamente aos laços, as cavidades podem ser degeneradas em um vértice ou em uma cadeia de arestas. Por fim, um conjunto de entidades geométricas maximamente contectadas determina uma componente.

Quando uma cadeia é fechada e delimita um ``buraco'' (p.ex, o bordo de um buraco no meio de uma folha), dizemos que ela corresponde a um ciclo topolõgico. E quando um conjunto de faces é fechado e delimita uma ``região vazia'', dizemos que ele é uma ``concha topolõgica''.

As funções providas pelo TDM podem ser classificadas em:

  1. construtivas, para adicionar novas entidades topolõgicas aos modelos.
  2. destrutivas, complementares às construtivas, removendo as entidades topolõgicas dos modelos.
  3. de consulta, para consultar todas as informações topolõgicas dos modelos.
  4. miscelâneas, tais como para atribuir informações geométricas às entidades topolõgicas.

Além destas funções, TDM provê internamente um conjunto de mecanismos que permitem atualizar as características topolõgicas dos modelos implicitamente, mantendo a validade das representações. Por exemplo, ao fechar uma sequência de arestas, TDM incrementa o número de ciclos topolõgicos; e ao ``encher'' esta sequência de arestas por uma face, TDM decrementa automaticamente o número de ciclos.


Funções

Construtivas

  1. TdOMakeObject
  2. TdVMakeVertexComponent
  3. TdVMakeVertexSplitEdge
  4. TdEMakeEdgeVertex
  5. TdEMakeEdgeFace
  6. TdEMakeEdgeCycle
  7. TdEMakeEdgeKillComponent
  8. TdEMakeEdgeSplitFace
  9. TdFMakeFaceShell

Destrutivas

Consulta

  1. TdOAGetVertices
  2. TdOAGetEdges
  3. TdOAGetFaces
  4. TdEAGetAdjVertices
  5. TdEAGetAdjFaces
  6. TdFAGetAdjVertices
  7. TdFAGetAdjEdges
  8. TdFAGetAdjLoops
  9. TdLAGetBoundVertices
  10. TdLAGetBoundEdges
  11. TdVAGetAdjFaces
  12. TdVAGetAdjEdges

Miscelâneas

  1. TdVSetGeomDataPtr
  2. TdESetGeomDataPtr
  3. TdFSetGeomDataPtr

Exemplos

  1. Construção de uma nova aresta

    Aresta construída através da seqüencia de operadores: (a) TdVMakeVertexComponent, e (b) TdEMakeEdgeVertex.
  2. Construção de uma face

    Face construída através da seqüência de operadores: (a) TdVMakeVertexComponent, (b) TdEMakeVertexEdge, (c) TdEMakeVertexEdge, e (d) TdEMakeEdgeFace.
  3. Conexão de duas componentes

    Objeto obtido pela conexão de uma aresta e de uma face através do operador TdEMakeEdgeKillComponent.

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