如何使用 Python 在 2D 曲面上切割 3D 体积？

Question

考虑 3D 中的闭合表面网格 (

mesh1

)，由两个合并块组成，如图所示。

两个合并的块，带有不同颜色的细分补丁。

网格以 STL 文件形式给出，并细分为不同的补丁。每个补丁都作为单独的主体保存在 STL 文件中。

此外，我有一个由 STL 文件给出的弯曲 2D 表面网格 (

mesh2

)，它与闭合表面网格完全相交，因此将其分为上下两部分，如下图所示：

闭合表面网格和示例性弯曲 2D 表面。

如何在给定 2D 曲面上对闭合曲面进行切片，同时保留有关面片的信息？

对于网格操作，我将 Python 中的 trimesh 包与 Blender API 结合使用，但我愿意接受其他包/程序的建议。到目前为止我尝试的是以下过程：

1. 在修剪网格中加载

   mesh1

   和

   mesh2

2. 将

   mesh2

   放大1%，保证与

   mesh1

   完全相交并保存
3. 使用

   mesh1

   作为工具，将修剪网格布尔差异修改器应用于

   mesh2

使用此方法，我得到了修剪网格错误，即

mesh1

和

mesh2

没有体积。我尝试的下一个方法如下： 3. 使用 Blender 固化修改器将

mesh2

稍微加厚。 4. 使用

mesh1

合并

trimesh.grouping.merge_vertices(mesh1)

的顶点。这里的问题是，trimesh 不认为

mesh1

是无懈可击的，因为不同面片之间的面没有连接。 5. 使用

mesh1

作为工具，将修剪网格布尔差异修改器应用于

mesh2

。

在此方法的第 4 步中，我丢失了有关补丁从属关系的信息。

总结：有没有一种方法可以在弯曲的 2D 表面上分割更大的物体，同时保留有关补丁的信息？

Answer 1

要在 Python 中对 2D 表面上的 3D 体积进行切片，请使用 NumPy 或 SciPy 等库。首先，定义 3D 体积和 2D 表面方程。使用 scipy.图像来插值体积数据并应用表面方程来提取交集以获得切片。