使用python实现：判断任意坐标点在STL几何模型的内部或外部

简介

在STL几何模型处理的过程中，经常需要判断一个点是否在模型的内部。网上给出的资料主要是使用C++ vtk的，而python vtk的很少。本文给出了一段精简版的python代码，实现判断任意坐标点在STL几何模型的内部或外部。

代码

首先定义三个函数

import vtkdef create_enclosed_points(path):# 读取STL文件reader = vtk.vtkSTLReader()reader.SetFileName(path)reader.Update()# 获取STL模型的几何数据polydata = reader.GetOutput()# 创建vtkSelectEnclosedPoints对象select_enclosed_points = vtk.vtkSelectEnclosedPoints()select_enclosed_points.SetSurfaceData(polydata)select_enclosed_points.SetTolerance(0.001)  # 设置容差值，可根据实际情况进行调整select_enclosed_points.Update()return select_enclosed_pointsdef create_test_points(points_array):points = vtk.vtkPoints()for item in points_array:points.InsertNextPoint(item[0], item[1], item[2])  # 第i个待测试点# 创建vtkPolyData对象，并将待测试点添加到其中test_points = vtk.vtkPolyData()test_points.SetPoints(points)return test_pointsdef get_is_insides(enclosed_points, test_points):# 将待测试点设置为输入点enclosed_points.SetInputData(test_points)# 执行点的包含性检查enclosed_points.Update()# 检查点是否在STL模型内部is_insides = enclosed_points.IsInsidereturn is_insides

调用方式

enclosed_points = create_enclosed_points("data/GRAIN_PNG/m/orb.stl")input_data = create_test_points([(0.0, 0.0, 0.5), (0.0, 1.1, 0.5)])is_insides = get_is_insides(enclosed_points, input_data)print(is_insides(0))  # 第一个待测试点
print(is_insides(1))  # 第二个待测试点

代码中，路径"data/GRAIN_PNG/m/orb.stl"是一个半径为1的标准球体，需要判断坐标(0.0, 0.0, 0.5)和(0.0, 1.1, 0.5)这两个测试点是否在球体内。

运行代码后，返回结果为：

1
0

这表明，第一个测试点在球内，第二个测试点在球外