python中trimesh的使用1(随手记)

trimesh 是一个 Python 库,用于处理和操作 3D 模型。trimesh 支持多种 3D 文件格式,以下是一些常见的格式:

1.STL(Stereolithography): 二进制和ASCII格式的STL文件是trimesh的基本输入和输出格式。

import trimesh # 读取STL文件 mesh = trimesh.load('file.stl') # 保存为STL文件 mesh.export('output.stl') 

2.OBJ(Wavefront): OBJ是一种常见的文本格式,用于表示3D模型的几何和材质信息。

 读取OBJ文件 mesh = trimesh.load('file.obj') # 保存为OBJ文件 mesh.export('output.obj') 

3.PLY(Polygon File Format): PLY是一种灵活的文件格式,可以包含多种属性,如顶点颜色、法线等。

 读取PLY文件 mesh = trimesh.load('file.ply') # 保存为PLY文件 mesh.export('output.ply') 

4.3MF(3D Manufacturing Format): 3MF是一种用于表示3D打印模型的文件格式。

# 读取3MF文件 mesh = trimesh.load('file.3mf') # 保存为3MF文件 mesh.export('output.3mf') 

5.GLTF(GL Transmission Format): GLTF是一种用于传输和加载3D模型的开放标准格式。

 读取GLTF文件 mesh = trimesh.load('file.gltf') # 保存为GLTF文件 mesh.export('output.gltf') 

请注意,trimesh 可能已经更新,支持新的文件格式或者对现有格式进行了改进。因此,建议查阅 trimesh 的官方文档以获取最新的信息:rimesh官方文档

使用 trimesh 库成功读取了一个 3D 模型,你可以访问多种基本属性和方法来获取有关模型的信息。以下是一些常见的基本属性和方法:

  1. 顶点(Vertices):

    v ertices = mesh.vertices 
  2. 面(Faces):

    faces = mesh.faces 
  3. 法线(Normals):

    normals = mesh.vertex_normals 
  4. 边(Edges):

    edges = mesh.edges 
  5. 面的法线(Face Normals):

    face_normals = mesh.face_normals 
  6. 体积(Volume):

    volume = mesh.volume 
  7. 表面积(Surface Area):

    area = mesh.area 
  8. 边界框(Bounding Box):

    bounding_box = mesh.bounds 
  9. 模型中心(Center):

    center = mesh.center_mass 
  10. 模型的单位法线和单位顶点(Unit Normals and Unit Vertices):

    unit_normals = mesh.unit_normals unit_vertices = mesh.unit_vertices 
  11. 检查是否为封闭模型(Check if the mesh is watertight):

    is_watertight = mesh.is_watertight 
  12. 平滑和细分(Smoothing and Subdivision):

    # 平滑 mesh_smooth = mesh.smoothed() # 细分 mesh_subdivide = mesh.subdivide() 
  13. 显示模型:

    # 显示3D模型 mesh.show() 

这只是一小部分可用属性和方法的例子。你可以在 trimesh 的官方文档中找到完整的属性和方法列表。

下面给一个手动创建一个点面图形,使用trimesh计算点面法向量的代码

当你加载一个包含点和面信息的网格时,trimesh 会根据点和面的关系计算法向量。以下是如何使用 trimesh 计算法向量的示例:

import trimesh

# 假设有点和面的信息
vertices = [[0, 0, 0], [1, 0, 0], [0, 1, 0]]
faces = [[0, 1, 2]]

# 创建 trimesh 网格对象
mesh = trimesh.Trimesh(vertices=vertices, faces=faces)

# 访问顶点法向量
vertex_normals = mesh.vertex_normals

# 访问面法向量
face_normals = mesh.face_normals

# 打印结果
print("Vertex Normals:", vertex_normals)
print("Face Normals:", face_normals)

在上述代码中,vertex_normals 包含每个顶点的法向量,而 face_normals 包含每个面的法向量。这些法向量是根据网格的几何信息自动计算的。

请注意,这仅适用于具有明确定义面的封闭网格。如果你的模型不是封闭的,你可能需要首先确保模型是封闭的,然后才能正确计算法向量。你可以使用 mesh.is_watertight 检查模型是否封闭。

### 使用 Trimesh 库处理 3D 网格 Trimesh 是一个用于加载和使用三角形网格的纯 Python 工具包[^1]。该库提供了简单易用的功能来操作三维模型数据。 #### 安装 Trimesh 为了安装 trimesh 及其依赖项,可以使用 pip: ```bash pip install trimesh[easy] ``` 这会安装最小化的依赖集以便快速上手。 #### 加载并查看基本属性 下面是一个简单的例子展示如何加载文件以及获取一些基本信息: ```python import trimesh # 加载 STL 文件作为示例 mesh = trimesh.load('model.stl') print(f'面数量: {len(mesh.faces)}') print(f'顶点数量: {len(mesh.vertices)}') ``` 这段代码展示了如何读取 `.stl` 格式的文件,并打印出关于这个对象的一些基础统计信息。 #### 计算几何特性 除了上述的基础功能外,还可以计算更复杂的特征比如体积、表面积等: ```python volume = mesh.volume area = mesh.area print(f'物体体积为: {volume:.2f}') print(f'表面总面积为: {area:.2f}') ``` 这些函数能够帮助理解给定形状的空间占用情况及其外表尺寸大小。 #### 对齐和平移变换 有时需要调整模型的位置或方向,在这种情况下可利用 `apply_transform()` 方法来进行仿射转换操作: ```python from numpy import eye, array translation_matrix = eye(4) translation_vector = array([0., 0., 5.]) translation_matrix[:3, 3] += translation_vector translated_mesh = mesh.copy() translated_mesh.apply_transform(translation_matrix) translated_mesh.show() # 显示移动后的效果 ``` 此段脚本创建了一个平移矩阵并将它应用于原始网格副本之上;最后通过调用 `show()` 函数可视化结果。 #### 寻找更多资源 对于进一步学习 trimesh 的高级特性和应用场景,官方文档是非常宝贵的参考资料。可以在 GitHub 上找到完整的 API 文档和支持社区链接:https://trimsh.org/
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