Boolean

使用 Boolean 的指定方式来组合两个几何体，或者用于找两个多边体之间的相交部分。
Ver 19.5

Boolean 的主要操作有：

• Boolean 操作：（比如 union, intersect, subtract 等等）在两个“实心”的物体中发生的操作
• Shattering 操作：用于切割 surface
• 在两个模型的交界处创建 Polylines
• 检测相交部分，并对其创建组。

输入的模型可以指定为 “实心（solid）”，或者是“表面（surface）”。处理的方法就是字面上的意思：当做实心体处理或者当成平面处理。

Boolean 的操作示意图如下：

• Union / Subtract 的时候，如果是部分相交，相交部分的 surface 会变成 double wall ，也就是没有体积，两个面重合在一起的形式（Subtract 的例子在下面。）
• 从 solid 中 Subtract surface，如果两者只有部分相交，那么相交部分会得到一个看上去像线段的几何体（也就是之前说的 double wall，表现为 corner 处有多个点）。详情看下图（注意 point 的数量）
• 在测试 Shattering 的过程中得到了与 Subtract 同样的结果，但点的数量是唯一的，与帮助上有冲突。

下图中，Double wall 表现为有厚度的线，原点表示有多个点。

该操作只用于各种重合的、或者是同心的几何体（比如 box 套 box，自我相交的几何体之类的）。Custom 允许用户自定义 depth 来分离出指定的区域。

这里的 depth 指的是几何体内某一点要达到几何体最外部所需要穿过的 surface 的最少层数。下图是例子：

该模式会直接为几何体的相交部分创建一个组或者属性。

一般用于内部测试，也可以用于快速生成四面体（Tetrahedralize）。其效果与 Union 相同，但输出的是三角化的几何体和 surface。

在对 Solid 对象进行 Boolean 操作时，我们需要保证 Solid 的质量：

• Solid 应该是封闭的（closed）、气密的（airtight）。
• Solid 的所有法线必须指向外部。
• Solid 不能包含 “non-manifold edges”，也就是 solid 中没有边被两个或以上的 polygon 分享。

必须要强调的是最后一点：如果有该种类型的边存在，会导致算法错误判断 Solid 的外部和内部。当然，这种情况下 Houdini 会提供一个警告，警告中会描述出现问题的组。

• 不含逻辑矛盾的 open surface 也可以作为 solid. 比如一个没有共享边的 mesh 面（比如用于切割破碎的 gird）可以看做是一个 solid。
• 如果使用 open surface 作为 solid 产生了不确定的问题，出现问题的边会被红色高亮。

有几种不同的方法可以可视化 Boolean 后的结果：

• 使用 viewport 中的 group-list 选项。
• 使用 Assemble + Color
• 使用 Exploded View Node（这个很好用，推荐）

• Boolean 不但可以对两个几何体进行操作，也可以对一个几何体中的不同组进行操作（通过 Set A / B 选项控制）。
• 在没有指定 Set 的情况下，如果使用同一个几何体连接 Boolean 的两个输入口，那么 Boolean 会对几何体自身进行操作。

Boolean 会对 points / vertex 属性进行插值操作，而对 primitive 属性进行复制操作。

因为 Boolean 采用浮点数进行计算，因此计算的结果永远是个近似值。因此，某些行为是没有必要的，比如试图将一个球体均分（将切割用的 plane 精确的放置到球体的“赤道” 上。）

同样因为精度问题，即便是上述的边对齐（看上去重合）了，这两条边之间也会有细小的缝隙。好消息是， Boolean 会自动将其修复。

Boolean 在处理拥有超高细节的几何体的过程中会出现一些未知的问题，尤其是我们连续使用不同的 Boolean 对几何体操作的时候。这种情况下因为精度问题很可能导致几何体与自身产生相交。如果出现了问题，我们可以通过两种方式来尝试修复：

• 将上游的 Boolean 中的 Assume seam polygons are flat 选项关闭。
• 如果不管用，设置 Detriangulate 的选项为 Only unchanged polygons。