python - Python trimesh x 横截面会产生奇怪的结果

Question

我有一个简单的盒子（宽度：400，长度：400，高度：50）：

这里是创建该框的代码：

import numpy as np
import trimesh

# Vertices
vert = np.array([[-200., -200.,    0.],
              [-200., -200.,   50.],
              [-200.,  200.,    0.],
              [-200.,  200.,   50.],
              [ 200., -200.,    0.],
              [ 200., -200.,   50.],
              [ 200.,  200.,    0.],
              [ 200.,  200.,   50.]])
# Faces
fa = np.array([[6, 0, 4],
              [0, 6, 2],
              [4, 6, 5],
              [6, 7, 5],
              [6, 2, 7],
              [2, 3, 7],
              [2, 0, 3],
              [0, 1, 3],
              [0, 4, 1],
              [4, 5, 1],
              [7, 1, 5],
              [1, 7, 3]])
# MESH
mesh = trimesh.Trimesh(vertices= vert,
                       faces=fa)

问题

如您所见，盒子的顶面位于 处z=0，而下表面位于 处z=50。

现在，当我使用 x 作为法线做横截面时，我希望能清楚地看到这一点：

# X - Normal => AXIS WRONG
slice_ = mesh.section(plane_origin=(0,0,0), 
                     plane_normal=[1,0,0])

slice_2D, to_3D = slice_.to_planar()
slice_2D.show()

...但我得到的是：

您可以清楚地看到盒子的横截面没有正确定位，因为它应该从 开始z=0，并延伸到z=50（上图的水平轴）。

有趣的是，使用 z-normal 获得横截面效果很好：

# Z - Normal => OK
slice_ = mesh.section(plane_origin=(0,0,0), 
                     plane_normal=[0,0,1])

slice_2D, to_3D = slice_.to_planar()
slice_2D.show()

..如果我要求 z=-10 的横截面，那里不应该有盒子，它理所当然地抱怨。

# Z - Normal => OK
slice_ = mesh.section(plane_origin=(0,0,-10), 
                     plane_normal=[0,0,1])

slice_2D, to_3D = slice_.to_planar()
slice_2D.show() 

AttributeError：“NoneType”对象没有属性“to_planar”

如何获得 x 法线的正确横截面？

编辑

我还在这里发布了问题： https ://github.com/mikedh/trimesh/issues/1359

我认为您需要在使用 to_planar 时明确指定矩阵，就好像未指定矩阵一样，该函数必须适合一个可能不是您想要的平面。

编辑 2

替代方案：也许可以将网格绕 x 轴旋转 90 度，然后做一个 z 形截面。我试过了，但不知何故它不起作用：

from scipy.spatial.transform import Rotation as R
def rotate_vector(vec, rotation_degrees=90, rotation_axis = np.array([1, 0, 0])):
    # Function that turns a vector a given angle about a given axis

    rotation_radians = np.radians(rotation_degrees)
    rotation_vector = rotation_radians * rotation_axis
    rotation = R.from_rotvec(rotation_vector)
    rotated_vec = rotation.apply(vec)
    
    return rotated_vec

# Turn all vertices by 90deg around the x-axis
new_vert = []
for v in vert:
    print(v)
    print(rotate_vector(v))
    new_vert.append(rotate_vector(v))

new_vert = []
for v in vert:
    new_vert.append(rotate_vector(v))

# Create the mesh
mesh_rot = trimesh.Trimesh(vertices= new_vert,
                       faces=fa)

# Create a slice with a z-axis normal
slice_ = mesh_rot .section(plane_origin=(0,0,0), 
                     plane_normal=[0,0,1.0])

slice_2D, to_3D = slice_.to_planar()
slice_2D.show()
    

Answer 1

经过长时间的反复试验，我找到了这种方法来修复它：

def cross_section(mesh, plane_origin=[0,0,0], plane_normal=[1,0,0]):
  
    slice_ = mesh.section(plane_origin=plane_origin, 
                          plane_normal=plane_normal)

    # transformation matrix for to_planar 
    # I don't know why
    to_2D = trimesh.geometry.align_vectors(plane_normal, [0,0,-1])
    
    slice_2D, to_3D = slice_.to_planar(to_2D = to_2D)
    
    return slice_2D, to_3D


slice_2D, to_3D = cross_section(mesh)
slice_2D.show()