open3d |如何计算点云创建的网格的体积？

Question

我使用“open3d.geometry.TriangleMesh.create_from_point_cloud_alpha_shape”函数创建一个网格，并想要计算它的体积。但出现运行时错误，如下所示：

[Open3D WARNING] [CreateFromPointCloudAlphaShape] invalid tetra in TetraMesh
---------------------------------------------------------------------------
RuntimeError                              Traceback (most recent call last)
Input In [27], in <cell line: 7>()
      3 point_cloud.points = open3d.utility.Vector3dVector(data_all)
      5 tri_mesh = open3d.geometry.TriangleMesh.create_from_point_cloud_alpha_shape(point_cloud, alpha=10)
----> 7 v = open3d.geometry.TriangleMesh.get_volume(tri_mesh)
      8 print(v)

RuntimeError: [Open3D Error] (double open3d::geometry::TriangleMesh::GetVolume() const) /Users/runner/work/Open3D/Open3D/cpp/open3d/geometry/TriangleMesh.cpp:1220: The mesh is not watertight, and the volume cannot be computed.

我在网上搜索了（https://github.com/isl-org/Open3D/pull/3201），发现警告消息（TetraMesh中无效的tetra）是一个常见问题，原因是有些点在里面网格中而不是表面中。因此，我通过计算每个点到表面的距离来排除所有不在表面中的点。

然后，我使用“open3d.geometry.TriangleMesh.create_from_point_cloud_alpha_shape”函数重新创建网格。出现同样的问题，网格仍然不防水。

有什么方法可以解决这个问题并计算体积吗？

谢谢！

Answer 1

为了计算体积，您需要一个防水网格，这意味着它必须没有开口。这不是 alpha 形状算法所保证的；如果你选择一个较小的阿尔法，最终它只会创建小岛或孤立的三角形。 本教程提供了不同 alpha 发生的情况的示例： http://www.open3d.org/html/tutorial/Advanced/surface_reconstruction.html

您可以通过

tri_mesh.is_watertight()

检查是否成功。

但是这里的核心问题实际上是如何使网格不漏水，这是在这个问题中被问到并回答的。

也许选择较大的

alpha

 就足以满足您的情况，或者也许您可以使用像 

create_from_point_cloud_poisson

 这样的替代算法更好（应该保证防水，如果形状大部分是凸的，体积将被低估）或 

create_from_point_cloud_ball_pivoting

。

您应该绘制几何图形和点云以进行目视检查，并比较每种方法的体积。