在 ThreeJS 中计算网格的体积大于边界框体积

Calculating the volume of a mesh in ThreeJS is greater than bounding box volume

本文关键字：大于 边界 ThreeJS 计算 网格      更新时间：2023-09-26

问题：

边界框体积小于从网格计算的体积。

我尝试过：

首先，我使用以下代码计算边界框的体积：

//loaded .obj mesh object:
var sizer = new THREE.Box3().setFromObject(obj);
console.log(sizer.size().x*sizer.size().z*sizer.size().y);

日志输出：197112.65382983384

然后，我使用此解决方案使用此解决方案计算网格的体积，该解决方案与下面包含的"calculateVolume"方法中的旧几何对象一起计算：

    console.log(scope.calculateVolume(child));

计算卷是类的一部分。我的类方法如下：

threeDeeAsset.prototype.signedVolumeOfTriangle = function(p1, p2, p3) {
    var v321 = p3.x*p2.y*p1.z;
    var v231 = p2.x*p3.y*p1.z;
    var v312 = p3.x*p1.y*p2.z;
    var v132 = p1.x*p3.y*p2.z;
    var v213 = p2.x*p1.y*p3.z;
    var v123 = p1.x*p2.y*p3.z;
    return (-v321 + v231 + v312 - v132 - v213 + v123)/6;
}
threeDeeAsset.prototype.calculateVolume = function(object){
    var volumes = 0;
    object.legacy_geometry = new THREE.Geometry().fromBufferGeometry(object.geometry);
    for(var i = 0; i < object.legacy_geometry.faces.length; i++){
        var Pi = object.legacy_geometry.faces[i].a;
        var Qi = object.legacy_geometry.faces[i].b;
        var Ri = object.legacy_geometry.faces[i].c;
        var P = new THREE.Vector3(object.legacy_geometry.vertices[Pi].x, object.legacy_geometry.vertices[Pi].y, object.legacy_geometry.vertices[Pi].z);
        var Q = new THREE.Vector3(object.legacy_geometry.vertices[Qi].x, object.legacy_geometry.vertices[Qi].y, object.legacy_geometry.vertices[Qi].z);
        var R = new THREE.Vector3(object.legacy_geometry.vertices[Ri].x, object.legacy_geometry.vertices[Ri].y, object.legacy_geometry.vertices[Ri].z);
        volumes += this.signedVolumeOfTriangle(P, Q, R);
    }
    return Math.abs(volumes);
}

日志输出：336896.1562770668

检查顶点的来源：

我也尝试了buffergeometry，当然，它实际上是相同的数组，但是类型化的Float32Array可以预见地给出了相同的结果：

var vol = 0;
scope.mesh.traverse(function (child) {
    if (child instanceof THREE.Mesh) {
        var positions = child.geometry.getAttribute("position").array;
        for(var i=0;i<positions.length; i+=9){
            var t1 = {};
            t1.x = positions[i+0];
            t1.y = positions[i+1];
            t1.z = positions[i+2];
            var t2 = {};
            t2.x = positions[i+3];
            t2.y = positions[i+4];
            t2.z = positions[i+5];
            var t3 = {};
            t3.x = positions[i+6];
            t3.y = positions[i+7];
            t3.z = positions[i+8];
            //console.log(t3);
            vol += scope.signedVolumeOfTriangle(t1,t2,t3);
        }
    }
});
console.log(vol);

日志输出：336896.1562770668

问题：为什么我的边界框体积小于封闭网格的计算体积？

也许我错过了诸如偏移位置之类的东西，或者我计算了错误的边界框体积。我在google和stack上做了几次搜索，这就是我找到上面signedVolumeOfTriangle函数的方式。这似乎是最常见的接受方法。

可能是缠绕顺序的问题，您可以尝试否定有符号卷的结果，或重新排序参数。

缠绕顺序为顺时针或逆时针，并确定多边形的朝向（法线），

volumes += this.signedVolumeOfTriangle(P, Q, R);

交换P和R会反转正常，

volumes += this.signedVolumeOfTriangle(R, Q, P);

三角形条带等存储技术可能会使这变得复杂，其中顶点由相邻三角形共享，导致缠绕顺序交替。

另一个问题可能是 - 特别是如果它适用于简单网格 - 是退化顶点。如果你从编辑器那里得到你的网格，并且网格已经被修改和调整了一百万次（通常是这种情况），它几乎肯定会退化。

编辑器中可能有一个焊接紧密顶点的选项，这可以提供帮助，或者使用已知良好的网格（例如斯坦福兔子）进行测试。

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