如何通过计算确定一个点是在3D模型的内部还是外部

Question

我有一个3D模型的.obj和.ply文件。

我想要做的是读取这个3D模型文件，看看3D坐标列表是在3D模型空间的内部还是外部。例如，如果三维模型是半径为1的球体，则(0,0,0)将位于(True)内部，(2,0,0)将位于外部(False)。当然，我使用的3D模型并不像球体那么简单。

我想添加一些我考虑使用的方法。由于我使用的是Python，所以我考虑使用PyMesh，因为它们的交集特性看起来很有前途。然而，我所拥有的坐标列表不是网格文件，而仅仅是向量，因此它似乎不是适合使用的函数。

我还发现了使用光线投射的this方法。但是，如何使用PyMesh或任何其他Python工具来实现这一点是我需要建议的。

Answer 1

从3D点沿X轴投射光线，并检查您找到的与外部对象的交点有多少。

根据每个轴上的交点编号(偶数或奇数)，您可以了解您的点是在内部还是外部。

您可能希望在Y轴和Z轴上重复以改善结果(有时光线与平面重合，相交编号不可靠)。

Answer 2

将我的评论转换为对未来读者的回答。

可以使用凸面外壳库检查某个点是否位于外壳线内。大多数库使用signed distance function来确定点是否在内部。trimesh是实现此功能的库之一。