UE4的自动建树工具
一、功能介绍
本工具主要用于对UE4中草坪、花坛、道路等相关模型周边进行自动建树，主要分为四个流程：
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拆分整体模型
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生成子图块外轮廓
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轮廓偏移
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对偏移部分插值种树
1.拆分整体模型
由于UE4的模型通常为一个整体模型，需要对模型进行拆分，得到单独的子模型图块。UE4支持导出模型三角网的信息，故从模型的三角网着手对其进行拆分。
拆分大致流程为：从模型的第一个三角网索引进行遍历，如果其它三角网中存在索引与此三角网相同则对此三角网进行递归，并将有索引关联的三角网收集，直至没有三角网索引相同，则最终得到该图块所有三角网信息。
2.生成子图块外轮廓
对分离好的每个子图块的三角网进行如下判断：如果图块中的三角网信息不存在共边情况（每条边只被访问一次），则此边为子图块的外轮廓边。为此对每个子图块建立其顶点个数长度的矩阵，对每条边进行遍历，每遍历一次其访问次数加一。最终统计访问次数为一的边即为子图块外轮廓边。
3.轮廓偏移
对需要种树的子图块采用轮廓偏移算法，其算法思路为：对多边形轮廓的每个点产生的前后两条边进行判断，如图（b），两条边由连续三个点P2、P、P1组成，偏移距离为L则偏移后的点为Q。对草坪外轮廓偏移的主要流程为：首先对外轮廓边进行排序，根据边的起点与终点的关联关系进行遍历拼接，其次对排序好的边根据其点的顺序进行判定，逆时针为内缩，顺时针为外扩。对每个点采用上述偏移算法最终生成偏移后的轮廓。
（a）多边形内缩偏移
（b）算法思路
4.对偏移部分插值种树
将偏移后各边长度累加得到总长度，对此长度进行等差变换，公差为插值距离，计算出每棵树所在长度；对偏移后的各点距离与树所在长度进行分析，得到树对应的坐标；最终得到所有树的位置；之后导出所有树数据并提供给UE4进行建模。
二、效果展示
本工具目前经过测试，可根据树干直径、树冠直径和插值距离在UE4中自动生成相关的树，除此之外在原先只能种植一种类型树的基础上，增加了双层方案，可种植不同种类和间距的树。但是，由于现场实际草坪的情况多种多样，后续还需要不断的样本数据测试，并对树木生成的结果进行优化和完善。
作者：卞明月