【问题标题】：Pipeline to create Voronoi Meshes创建 Voronoi 网格的管道
【发布时间】：2015-10-21 16:17:04
【问题描述】：

我想实现一个 Maya 插件（这个问题独立于 Maya）来创建 3D Voronoi 模式，类似于

我只知道必须从点采样开始（我实现了this paper中描述的自适应泊松采样算法）。

我认为，从这些角度来看，我应该创建应用 Voronoi 的网格的 3D 线，但结果与我的预期不同。

以下是我处理从 scipy.spatial.Voronoi 获得的结果的一些示例（建议 here）：

vor = Voronoi(points)
for vpair in vor.ridge_vertices:
    for i in range(len(vpair) - 1):
        if all(x >= 0 for x in vpair):
            v0 = vor.vertices[vpair[i]]
            v1 = vor.vertices[vpair[i+1]]
            create_line(v0.tolist(), v1.tolist())

灰色顶点是采样点（原始形状是一个简单的球体）：

这是一个更复杂的形状（手臂）

我错过了什么？谁能建议我必须实施的适当管道和算法来创建此类模式？

【问题讨论】：

你能至少解释一下为什么要投反对票吗？
这不是python问题和/或数学问题吗？
我不是在问一个实现，而是关于我必须遵循的管道以获得这样的网格。我不在乎语言，我只是询问我必须遵循的步骤。类似于：采样点 -> 应用此算法来获取此输出 -> 将其用作 Voronoi 的输入 -> 处理 voronoi 结果以获得此网格。
voronoi-diagram 的工作原理很简单，你知道吗？
我知道它是如何工作的，我不知道我是否缺少任何步骤来获得这样的网格。

标签： python graphics 3d pipeline voronoi

【解决方案1】：

我看到你的问题，因为你发布了它，但没有真正的答案给你，但是我看到你仍然没有得到任何回应，我至少会写下我的一些想法。不幸的是，它仍然不能完全解决您的问题。

对我来说，您似乎在这个问题中混合了几个单独的问题，因此将其分解为几部分会有所帮助：

Voronoi 图：

根据定义，该图表是无限的，因此当您直接绘制它时，您应该期望在第二张图像上出现类似的混乱，所以这看起来很好。我不知道 SciPy 是如何做到这一点的，但是我使用的实现将一些边缘末端标记为“无限”并为我提供了边缘方向，因此我可以自己将其剪辑在一定距离处。您需要检查从 SciPy 获得的确切数据。在 3D 世界中，您几乎总是希望移除这些无限区域以获得任何有意义的渲染，或者至少移除包含您的相机的区域。

积分生成：

泊松圆盘可以作为一些样本数据或早期研发，但它也是最无聊的一个:)。您将需要更多方法来生成输入点。我试图想象你的类似球的例子所需的输入，我想出了这样的东西：

创建两个具有相同中心但半径不同的点球体。

当您从中创建 Voronoi 图并删除无限区域时，您最终应该会得到类似足球的东西。

如果你随机创建两个球体，你会得到非常不规则的“球”边界，但如果你缩放一个球体的点，用于第二个球体，你应该得到一个规则的网格，类似于球。您也可以使用类似的点，但添加一些随机偏移来控制表面不规则程度。

获取您的计算图，并为每条边沿该边创建几个点 - 这将为您提供小区域构建更大区域的边缘。再次使用随机偏移。尝试忽略不触及任何无限区域的边缘以获得与您的图像相似的结果。
从两个阶段获取点并再次计算图表。

网格生成：

到目前为止，它看起来不像您的目标图像。事实上，以生产质量（对于 Maya 插件）可能很难做到这一点，但我看到了一些可能会有所帮助的技巧。

我首先要尝试的是获取所有边缘并沿着它们挤出一些圆圈。您可以调整圆的大小以使其末端稍大。然后在所有这些网格和最后的一些网格平滑之间执行布尔“或”。这种方式可能会给你类似的结果，但你需要小心网格交叉点，它们会变得丑陋并需要一些特殊处理。

【讨论】：