PyVista 光线追踪仅检测一个交叉点-解网

问：

我尝试使用 pyvista 检测射线与多边形的交点。在本例中，多边形是一个立方体。立方体由 2d 中的点定义，然后拉伸。为什么这个光线与立方体相交的简单示例只检测到一个相交点？

import numpy as np
import pyvista as pv

points = [(0, 0), (0, 10), (10, 10), (10, 0)]

def points_2d_to_poly(points, z):
        """Convert a sequence of 2d coordinates to polydata with a polygon."""
        faces = [len(points), *range(len(points))]
        poly = pv.PolyData([p + (z,) for p in points], faces=faces)
        return poly

polygon = points_2d_to_poly(points, 0.0)
polygon_extruded = polygon.extrude((0, 0, 6.0), capping=True)
poly_surface = polygon_extruded.extract_surface()
poly_mesh = poly_surface.triangulate()

# Define line segment
start = [5, 2, -10]
stop = [5, 2, 10]

# Perform ray trace
points, ind = poly_mesh.ray_trace(start, stop, first_point=False)

# Create geometry to represent ray trace
ray = pv.Line(start, stop)
intersection = pv.PolyData(points)

# Render the result
p = pv.Plotter()
p.add_mesh(poly_mesh, show_edges=True, opacity=0.5, color="w", lighting=False, label="Test Mesh")
p.add_mesh(ray, color="blue", line_width=5, label="Ray Segment")
p.add_mesh(intersection, color="maroon", point_size=25, label="Intersection Points")
p.add_legend()
p.show()

python 形 vtk pyvista

你好。感谢您抽出宝贵时间接受采访。我在最初为该问题发布的代码中犯了一个错误。我更新了它 - 请再次运行它。请注意，立方体的几何形状已更改，光线与立方体相交两次。问题是ray_trace函数只检测到一个交叉点，而不是我预期的两个交叉点。只有当我希望被包括在内时，我才会得到。points = array([[5., 2., 0.]], dtype=float32)[5., 2., 6.]

1赞 Andras Deak -- Слава Україні 9/2/2023

我以前没有真正使用过光线追踪，但我找不到任何问题。您更新的示例看起来确实应该返回这两个点。在引擎盖下使用，其中一个版本说“返回指定线段与 OBB 树的第一个交点”。这听起来像是它不应该返回多个交叉点，但在这个官方示例中，它工作正常。ray_trace()vtkOBBTree.IntersectWithLine()

1赞 Andras Deak -- Слава Україні 9/2/2023

在我们使用它之前，我还尝试弄乱了 OBB 树的方法（为此我不得不编辑我的 PyVista 本地副本），但更改范围内的容差似乎并没有改变任何事情。在PyVista问题跟踪器上提出这个问题可能是值得的。SetTolerance()[1e-15, 1]

1赞 Matthew Flamm 10/20/2023

也不确定。如果由于某种原因这不健壮，则使用不同的 vtk 类，并且可以扩展以另外返回交点。github.com/pyvista/pyvista/blob/......find_cells_intersecting_line

答：

2赞 Matthew Flamm 10/21/2023 #1

poly_mesh缺少法线，根据所使用的 VTK 方法的文档，这是必需的。https://vtk.org/doc/nightly/html/classvtkAbstractCellLocator.html#a027818794762a37868a3dccc53ad6e81

此方法假定数据集是描述闭合表面的 vtkPolyData，并且在“点”中返回的交点在入口点和出口点之间交替。

因此，如果先计算法线，它将按预期工作。

import numpy as np
import pyvista as pv

points = [(0, 0), (0, 10), (10, 10), (10, 0)]

def points_2d_to_poly(points, z):
        """Convert a sequence of 2d coordinates to polydata with a polygon."""
        faces = [len(points), *range(len(points))]
        poly = pv.PolyData([p + (z,) for p in points], faces=faces)
        return poly

polygon = points_2d_to_poly(points, 0.0)
polygon_extruded = polygon.extrude((0, 0, 6.0), capping=True)
poly_surface = polygon_extruded.extract_surface()
# Note this line and following line are the only changes
poly_mesh = poly_surface.triangulate().compute_normals()

# Define line segment
start = [5, 2, -10]
stop = [5, 2, 10]

# Perform ray trace
points, ind = poly_mesh.ray_trace(start, stop, first_point=False)

# Create geometry to represent ray trace
ray = pv.Line(start, stop)
intersection = pv.PolyData(points)

# Render the result
p = pv.Plotter()
p.add_mesh(poly_mesh, show_edges=True, opacity=0.5, color="w", lighting=False, label="Test Mesh")
p.add_mesh(ray, color="blue", line_width=5, label="Ray Segment")
p.add_mesh(intersection, color="maroon", point_size=25, label="Intersection Points")
p.add_legend()
p.show()

PyVista 光线追踪仅检测一个交叉点

pyvista ray trace detects only one intersection

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