如何检测点云和三角形网格之间的交点？

Question

我有一个点云，有一些反对，我产生一个长方体，并希望检测一个交/碰撞之间的长方体和对象之间的点云。

目前我正在使用Open3D，从立体视觉摄像机读取点云(xyzrgb，.ply)并生成三维几何(闭合三角形网格)。

如何检测三角形网格与点云中任意点之间的交点？我认为最简单的方法是检查点云的每个点是否位于网格中，但我如何做到这一点呢？

from open3d import *

pcd = read_point_cloud("out.ply")
draw_geometries([pcd])

# print("Let\'s draw some primitives")
mesh_box = create_mesh_box(width=1.0, height=1.0, depth=1.0)
mesh_box.paint_uniform_color([0.9, 0.4, 0.1])
mesh_frame = create_mesh_coordinate_frame(size=0.6, origin=[0, 0, 0])
draw_geometries([pcd, mesh_box, mesh_frame])

TM = np.eye(4, dtype=int)
TM[0, 3] = 10
TM[1, 3] = 10
TM[2, 3] = 10

open3d.geometry.Geometry3D.transform(mesh_box, TM)
draw_geometries([pcd, mesh_box, mesh_frame])

Answer 1

在这里，我可以看到三种可能适用的不同场景：

1.点网格epsilon-，这里我们检查点是否在网格的表面上。

对于所有点，对网格的所有三角形执行点三角距离检查，并检查距离是否小于所选的epsilon。

2.点网格碰撞检测这里我们检查点是否与网格碰撞.这假设点已经移动，因此我们有一个从最后一个位置到当前的线段。

对于所有的点运动，对网格的所有三角形执行直线-三角形相交.

3.点网格包容这里我们检查点是否在网格内.这假设网格是封闭的和可定向的。如果不是的话，你有一个完全不同的问题。

对于所有点，选择一条延伸到无穷远(或足够远的地方)的随机射线，并计算出该射线与网格的交点数。如果它是零或偶数，则点在网格的外部。否则它就在里面。请注意，该算法在某些角的情况下可能会失败，例如，如果点直接位于网格的表面，或者光线碰巧将网格相交在一条线上，而不是点上。

基本上，所有的场景都归结为执行点-三角形距离检查和直线-三角形交叉检查。我可以为这两个问题发布一些解决方案，但我只是在复制搜索查询的结果，所以.