如何在 STL 加载的 BufferGeometry 中平滑网格三角形

Question

我正在尝试使用 Three.js 加载一些 STL 文件。模型已正确加载，但我想合并/平滑的三角形太多。

我已经成功地应用了其他 3D 格式的平滑加载地形，但我无法使用通过 STLLoader 加载 STL 文件产生的 BufferGeometry 来实现。

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var material = new THREE.MeshLambertMaterial( { ... } );
var path = "./models/budah.stl";
var loader = new THREE.STLLoader();
loader.load( path, function ( object ) {
                object.computeBoundingBox();
                object.computeBoundingSphere();
                object.computeFaceNormals();
                object.computeVertexNormals();
                object.normalizeNormals();
                object.center();

                // Apply smooth
                var modifier = new THREE.SubdivisionModifier( 1);
                var smooth = smooth = object.clone();
                smooth.mergeVertices();
                smooth.computeFaceNormals();
                smooth.computeVertexNormals();
                modifier.modify( smooth );
                scene.add( smooth );
});

这是我试过的，它抛出一个错误：Uncaught TypeError: smooth.mergeVertices is not a function

如果我评论“mergeVertices()”行，我得到的是一个不同的错误：Uncaught TypeError: Cannot read property 'length' of undefined in SubdivisionsModifier，第 156 行。

我正在尝试的示例代码似乎已经过时（由于 Three.JS 库中的巨大变化，最近经常发生这种情况）。或者，也许我忘记了什么。事实是顶点似乎为空..？

提前致谢！

Answer 1

看来我看错了方向：平滑三角形与 SubdivisionsModifier 无关...我需要的比这更容易，只需在应用材质之前计算顶点，因此它可以使用 SmoothShading 而不是FlatShading（我猜对了吗？）。

这里的问题是 STLLoader 返回的 BufferGeometry 没有计算顶点/顶点，所以我不得不手动进行。之后，在 computeVertexNormals() 之前应用 mergeVertices() ，瞧！三角形消失，一切顺利：

var material = new THREE.MeshLambertMaterial( { ... } );
var path = "./models/budah.stl";
var loader = new THREE.STLLoader();
loader.load( path, function ( object ) {                
                object.computeBoundingBox();
                object.computeVertexNormals();
                object.center();
                ///////////////////////////////////////////////////////////////

                var attrib = object.getAttribute('position');
                if(attrib === undefined) {
                    throw new Error('a given BufferGeometry object must have a position attribute.');
                }
                var positions = attrib.array;
                var vertices = [];
                for(var i = 0, n = positions.length; i < n; i += 3) {
                    var x = positions[i];
                    var y = positions[i + 1];
                    var z = positions[i + 2];
                    vertices.push(new THREE.Vector3(x, y, z));
                }
                var faces = [];
                for(var i = 0, n = vertices.length; i < n; i += 3) {
                    faces.push(new THREE.Face3(i, i + 1, i + 2));
                }

                var geometry = new THREE.Geometry();
                geometry.vertices = vertices;
                geometry.faces = faces;
                geometry.computeFaceNormals();              
                geometry.mergeVertices()
                geometry.computeVertexNormals();

                ///////////////////////////////////////////////////////////////
                var mesh = new THREE.Mesh(geometry, material);

                scene.add( mesh );
});

Answer 2

然后，您可以将其转换回 BufferGeometry，因为对于更复杂的模型，它的 GPU/CPU 效率更高：

var geometry = new THREE.Geometry();
geometry.vertices = vertices;
geometry.faces = faces;
geometry.computeFaceNormals();
geometry.mergeVertices();
geometry.computeVertexNormals();
var buffer_g = new THREE.BufferGeometry();
buffer_g.fromGeometry(geometry);
var mesh = new THREE.Mesh(buffer_g, material);
scene.add( mesh )

Answer 3

我在加载 obj 文件时发生了这个问题。如果你有 3ds​​max 之类的 3d 软件：

1. 打开 obj 文件，
   
2. 进入多边形选择模式并选择所有多边形。
   
3. 在“曲面属性”面板下，单击“自动平滑”按钮。
   
4. 将模型导出回 obj 格式
   

现在您不必调用函数 geometry.mergeVertices() 和 geometry.computeVertexNormals();。只需加载 obj 并添加到场景中，网格就会变得平滑。

编辑： 我的 obj 文件默认具有 meshphongmaterial，将着色属性更改为值 2 后，网格变得平滑。

child.material.shading = 2

Answer 4

STL 不支持顶点索引。 这就是它复制了所有三角形的顶点的原因。 每个顶点的法线为三角形法线。 结果，在同一位置（多个非常闭合的顶点），有多个法线值。 当使用法线进行光照计算时，这会导致几何体表面不光滑。