Python 中的网格抽取

Question

我有一个高分辨率的三角形网格，约有 200 万个三角形。我想将三角形和顶点的数量减少到大约 10000 个，同时尽可能保留其总体形状。

我知道这可以在Matlab 中使用reducepatch 完成。另一种选择是 qslim 软件包。 VTK 中也有抽取功能，它有 python 接口，所以从技术上来说，在 python 中也是可能的。 Meshlab 可能也可以在 python 中使用（？）。

如何在Python中进行这种网格抽取？示例将不胜感激。

Answer 1

这是从 C++ 等效 vtk 示例翻译而来的最小 Python 原型（http://www.vtk.org/Wiki/VTK/Examples/Cxx/Meshes/Decimation），正如 MrPedru22 所建议的那样。

from vtk import (vtkSphereSource, vtkPolyData, vtkDecimatePro)


def decimation():
    sphereS = vtkSphereSource()
    sphereS.Update()

    inputPoly = vtkPolyData()
    inputPoly.ShallowCopy(sphereS.GetOutput())

    print("Before decimation\n"
          "-----------------\n"
          "There are " + str(inputPoly.GetNumberOfPoints()) + "points.\n"
          "There are " + str(inputPoly.GetNumberOfPolys()) + "polygons.\n")

    decimate = vtkDecimatePro()
    decimate.SetInputData(inputPoly)
    decimate.SetTargetReduction(.10)
    decimate.Update()

    decimatedPoly = vtkPolyData()
    decimatedPoly.ShallowCopy(decimate.GetOutput())

    print("After decimation \n"
          "-----------------\n"
          "There are " + str(decimatedPoly.GetNumberOfPoints()) + "points.\n"
          "There are " + str(decimatedPoly.GetNumberOfPolys()) + "polygons.\n")


if __name__ == "__main__":
    decimation()

Answer 2

我建议您使用vtkQuadricDecimation，输出模型的质量在视觉上比使用vtkDecimatePro（没有适当设置）更好。

decimate = vtkQuadricDecimation()
decimate.SetInputData(inputPoly)
decimate.SetTargetReduction(0.9)

最重要的事情之一是在保存STL时使用二进制表示：

stlWriter = vtkSTLWriter()
stlWriter.SetFileName(filename)
stlWriter.SetFileTypeToBinary()
stlWriter.SetInputConnection(decimate.GetOutputPort())
stlWriter.Write()

Answer 3

另一种选择是应用开源库 MeshLib，它可以从 C++ 和 Python 代码中调用（由

pip

安装）。

抽取代码看起来像这样

import meshlib.mrmeshpy as mr

# load high-resolution mesh:
mesh = mr.loadMesh(mr.Path("busto.stl"))

# decimate it with max possible deviation 0.5:
settings = mr.DecimateSettings()
settings.maxError = 0.5
result = mr.decimateMesh(mesh, settings)
print(result.facesDeleted)
# 708298
print(result.vertsDeleted)
# 354149

# save low-resolution mesh:
mr.saveMesh(mesh, mr.Path("simplified-busto.stl"))

从视觉上看，两个网格如下所示：

Answer 4

使用 meshlab（主要是 MeshlabXML 库）的最优雅、最漂亮的 Python 抽取工具可以在 Hussein Bakri 博士的存储库中找到 https://github.com/HusseinBakri/3DMeshBulkSimplification

我一直用它。看一下代码

Answer 5

可以说更好的选择是使用 pyfqmr（Python 快速二次网格缩减）。它还与其他项目集成，包括 SurfIce 和 ThreeJS 等。 只需几毫秒即可完成！