Хочу машину времени, или отладка серии преобразований графа?

Если честно, то я не очень понимаю, чем тебе поможет отматывание назад, если сейчас ты только пост-фактум можешь определить наличие проблемы, т.е. если на n-ом преобразовании ты нашёл косяк и отмотал на n-1, где косяка ещё нет, то как ты его сможешь найти?

Ну ты можешь для каждого элемента графа хранить историю его состояний, по идее это позволит тебе поглядеть на то как развивалась проблема. Хранить можно по-разному, можно просто привязать к каждому элементу список состояний, а можно присвоить ему идентификатор и на каждом этапе скидывать в файл данные о всех элементах, а потом гонять данные в отдельной софтине, что удобнее. Хотя в этом случае, как мне кажется ты сможешь тупо восстановить связи исходя из имеющейся избыточности.

У меня есть функция, отслеживающая связность данных, и иногда она говорит - опаньки...

«Опаньки» может возникать при аналитическом продолжении по разным путям многозначной функции (например, нечто вроде каустики волнового фронта).

некоторый участок фронта становится хитровыкрученным а потм уже гавкается.

Хитровыкрученный Риман не поможет? Но лучше поспрошать математиков.

Каустики там есть ес-но, мы за ними и гоняемся;-) Но проблема не в этом. Там одно из преобразований в итоге приводит к тому что некоторые треугольники начинают дуюлирвоаться. Дальше при попытке их выкинуть че то разваливается...

Ну вот с индентификатором мне идея как то ближе, но я только сейчас сообразил как этот индентификатор делать;-)

Мне бы хотелось откатиться назад

В Visual Studio такое есть. Даже работает, правда не знаю как оно себя ведет когда данных много.

Писать историю изменений в лог?

читал только заголовок: используй язык с персистентными структурами данных, или просто построй их в своём ЯП и аналог unfoldr.

Сишечка, или плюсики? В общем, не суть важно, важно что тебе надо создать структуру «граф», через которую обращаешься к объектам по их идентификаторам (и все ссылки на объекты также делаются через идентификаторы). При необходимости ты клонируешь эту структуру и получаешь срез на соответствующий момент времени. Типа

struct Ray {
    int id;
    double x0, x1, y0, y1;
};
struct Border {
    int id;
    double x0, y0, z0, x1, y1, z1;
}
struct Triangle {
    int id;
    int borders[];
}
struct Graph {
    struct Borders[]
    struct Triangle[];
    struct Rays[];
};
function GetTriangle(Graph * g, int id);
function GetBorder(Graph * g, int id);
function GetRay(Graph * g, int id);

Плюсы. У меня там просто голые пойнтеры;-(

Мыль неплоха, но не хотелось бы переписывать все целиком.

Ну, тогда городи умное клонирование, что тут ещё сказать?

class Point {
    double x, y, z;
    Point * cloned;
    public Point * clone() {
       if (cloned==null) cloned = new Point(x,y,z);
       return cloned;
    }
    public void resetClone() { cloned = null; }
}

class Triangle {
    Point * a;
    Point * b;
    Point * c;
    Triangle * cloned;
    public Triangle * clone() {
       if (cloned==null) cloned = new Triangle(a->clone(),b->clone(),c->clone());
       return cloned;
    }
    public void resetClone() {
       cloned = null;
       a->resetClone();
       b->resetClone();
       c->resetClone();
    }
}

Пожаклй проще разадвать UID-ы (просто счетчик) и следить при повторном запуске за проблемной структурой (выводить ее в лог какойн нить или рисовать).