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我试图找到 3d 对象 .stl 文件（我使用 numpy-stl 导入到 python）和 3d 绘图（我使用 matplotlib 生成）之间的交点。3d 对象是 cad 绘图，3d 绘图是 3d 中的一堆曲线。我可以将它们绘制在同一个图上，但我不知道如何找到轨迹和绘图之间的交点。我的想法是在绘制曲线后使用 numpy-stl 模块中的 save() 函数将曲线转换为 .stl，并将它们一起显示在像 freeCAD 这样的 cad 应用程序上，并使用应用程序的功能找到交点。但它并不那么简单，因为这些图是基于点的，而 .stl 是基于三角形的。如果有人对如何解决这个问题有任何建议，请告诉我！！

这是绘制 .stl 对象和 3d 绘图的代码。这就是我到目前为止所拥有的。

#allInitialE is 1D list, allX, allY, allZ are all 2D lists

from stl import mesh
from numpy import *
from mpl_toolkits import mplot3d
from matplotlib import pyplot as plt

fig = plt.figure()
ax = plt.axes(projection = '3d')       
your_mesh = mesh.Mesh.from_file('fileName.stl')
your_mesh.translate([0,7,0])
ax.add_collection3d(mplot3d.art3d.Poly3DCollection(your_mesh.vectors))
ax.view_init(azim = -90, elev = 0)

maxE = max(allInitialE)

ax.set_xlabel('x axis (m)')   # y and z are flipped to make it easier for me to visualize
ax.set_ylabel('z axix (m)')
ax.set_zlabel('y axix (m)')
plt.title('Particle Trajectory')
for k in range(numParticles):  #iterate through each of the particles' xyz data 
    e = allInitialE[k]
    if e < maxE/3:
        ax.plot3D(allX[k], allZ[k], allY[k], 'g-')
    elif e < maxE/2:
        ax.plot3D(allX[k], allZ[k], allY[k], 'b-')
    else:
        ax.plot3D(allX[k], allZ[k], allY[k], 'r-')

plt.show()

1个想法：有没有办法将.stl对象转换为一组平面函数？如果是这样，我可以将绘图变成线并找到平面和线之间的交点？

第二个想法：或者，因为 .stl 是基于矢量的，我可以使用矢量计算？即查看曲线（线段）上的向量是否与 .stl 对象上的三角形有共同点（三角形由三个向量定义）。

请给我任何你可能有的想法！太感谢了。

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2 回答 2

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另一种方法可能是使用VTK。您可以将 numpy-stl 对象（obj）转换为 vtkPolyData

import vedo
import vtk
import itertools
obj = your_mesh
verts = list(itertools.chain(*(obj.vectors)))
faces = [[i*3, i*3+1, i*3+2] for i in range(len(verts)//3)]
vpoly = vedo.Mesh([verts, faces]).clean().polydata()

然后你可以使用 vtkCutter https://discourse.vtk.org/t/get-intersection-of-polydata-line-and-a-plane/3894/3或 vtkIntersectionPolyDataFilter VTK 检查多数据点对象的交集

关于您的第一个想法，是的，您可以将 STL 文件转换为一组三角形，只需查看：

your_mesh.vectors

这是一个三角形 3D 顶点数组。从这些你可以构造一个平面，然后计算线段和平面之间的交点。

关于第二个想法，只有当你的轨迹完全穿过一个顶点时，你才能这样做，否则它不会检测到交叉点。（或者你需要给它一个边距）。

于 2021-09-08T14:50:02.157 回答
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我找到了一种使用 pyoctree 的方法，它具有查找线段和网格之间的交点的功能。这是链接：https ://pypi.org/project/pyoctree/

我能够使用 rayIntersection() 来做我想做的事，非常快。3D 中线和三角形之间的这种交点也有帮助，但是当它处理曲线中的 60K+ 点时，计算速度非常慢。

于 2020-08-11T05:21:03.857 回答