trimesh

背景 在用trimesh处理模型时，遇到这样一个问题： 给定一个mesh和一张贴图，如何在mesh的每一个face（即每一个三角面片）上贴上此图？ 问题 设置贴图关键是设置顶点的uv坐标，最开始的思路是，先设置贴图的4个角落： uv = np.array([ [0.0, 0.0], [1.0, 0.0], [1.0, 1.0], [0.0, 1.0], ]) 再建立一个(len(vertices), 2)的numpy数组，遍历时依次填入各角落对应的uv坐标。 这样尝试后，发现mesh的贴图会出现很多奇怪的纹路——这是uv坐标有问题的表现。那问题出现在哪里？ 问题在于，mesh的face间会相邻，顶点可能在多个face中存在。因此遍历时，顶点的uv坐标可能覆盖，且同一个face的顶点可能用了相同的uv坐标。这样渲染时就可能是从texture中提取了点或线，而不是提取一个三角面，这些点/线在mesh的face上展开时，就会有异样的纹路。 思路 之前的实现显然少了约束，思考一番后，重新定义问题如下： 给出n个三角形，以及0、1、2、3共四个数，要求每个三角形的顶点都分配一个值，且三角形各个顶点的值不一致。在这些三角形有可能相邻的情况下，如何实现一个分配算法？ 拿纸演算了下，发现问题并不太简单。问题的描述又有些冗长，搜索后也没找到思路的火花。抱着试一试的想法，问了下chatGPT，其回答是： 这是一个图着色问题，可以使用图论中的染色算法来解决。 首先，将每个三角形看作一个节点，如果两个三角形有共同的边，则它们之间连一条边。这样得到的图称为三角形图。 对于这个三角形图，可以使用贪心算法来进行染色。具体步骤如下： 将三角形图中的所有节点按照度数从大到小排序。 依次遍历每个节点，将其周围已经染色的节点的颜色从可选颜色列表中删除。 如果所有可选颜色都已经被用过，为当前节点分配一个新的颜色。 继续处理下一个节点，直到所有节点都被染色。 对于本题中的0、1、2、3四个数，可以将它们看作四个颜色，每个三角形的顶点对应一个节点，然后按照上述方法进行染色即可。 需要注意的是，这种染色算法并不能保证一定能够找到一种可行的染色方案。当图中存在奇环（即环的长度为奇数）时，无论使用何种染色算法都无法找到可行的染色方案。因此，在实际应用中，需要对算法进行改进或者针对特定的问题进行分析，以保证能够得到正确的结果。 本来已经做好了chatGPT又会胡诌一番，煞有其事地编出些“算法”。但看到“图着色”的一刻，记忆又涌了上来——我知道它是对的。我怎么会没想到图着色呢？（好吧，图论在工作里遇到的实在太少了） 再复习下图着色： 简述图着色算法的原理与使用 - 掘金 Vertex Coloring – from Wolfram MathWorld 实现 现在首要问题变成了如何生成vertex的图。查看了下trimesh，颇为惊喜地发现trimesh就带了graph模块，并提供了trimesh.graph.vertex_adjacency_graph 函数，其返回一个networkx.Graph结构。 再看networkx， 和其名称一样，是一个专门做图分析的包。那么应当有对经典着色问题的实现？果真有，Coloring — NetworkX 3.0 documentation 剩下的实现变得颇为简单： mesh = trimesh.load('test.obj') texture = cv2.imread('test.png') # 省略其它处理 graph = trimesh.graph.vertex_adjacency_graph(mesh) coloring = nx.coloring.greedy_color(graph, interchange=True) num_colors = max(coloring....