如何在 Maya 中找到人脸邻居？答案

【问题标题】：How to find face neighbours in Maya?如何在 Maya 中找到人脸邻居？
【发布时间】：2016-11-04 11:55:56
【问题描述】：

我有一个问题，我需要选择一个预先选择的人脸旁边的人脸。

这可能很容易完成，但问题是当我得到邻居的脸时，我需要知道它面对的方向。

所以现在我可以选择与边缘相连的面，但我无法从第一个选定的面中获取例如左侧或右侧的面。我尝试了多种方法，但找不到解决方案。

我试过了：

pickWalk - cmds.pickWalk()- 问题在于它的行为无法预测，因为它是从相机的角度遍历网格。
polyInfo - cmds.polyInfo()- 这是一个非常有用的函数并且最接近答案。在这种方法中，我尝试从人脸中提取边缘，然后使用edgeToFace() 查看哪些是该人脸的邻居。这很好用，但不能解决我的问题。详细地说，当polyInfo 返回共享边的面时，它不会以我总能知道edgesList[0]（例如）是指向左或右的边的方式返回它们。因此，如果我在不同的面孔上使用它，那么在每种情况下，生成的面孔可能会面向不同的方向。
很难从顶点到边再到面等的许多转换。但同样的问题，我不知道哪条边是顶部或左侧。
conectedFaces()method 我在选定的面上调用谁，它返回与第一张脸相连的面，但仍然是同样的问题，我不知道哪个面朝哪个方向。

需要明确的是，我没有使用预先选择的面孔列表并检查它们，但我需要知道这些面孔而不知道或将它们的名字保存在某处。有人知道选择面孔的方法吗？

为了详细说明我的问题，我制作了一张图片以说明问题：

从示例中可以看出，如果选择了面，我需要选择任何一个尖面，但那必须是我想要选择的准确面。其他方法选择所有相邻面，但我需要可以说“选择正确”并从第一个选择的面中选择正确的方法。

【问题讨论】：

所以不像增长选择？是什么决定了他们的“方向”？他们的立场？
我用图像示例更新了问题，以便更好地理解问题。
您需要考虑的是您使用什么标准来确定左/右/上/下。除非您的网格预先确定有 4 条边并在公共轴上对齐，否则您需要提供“向上”的定义。此问题缺少提供有用答案的关键要求。
是的，每张脸都需要有 4 条边。我希望它至少可以这样工作。另一方面，物体的位置可以在场景中，所以我所说的“向上”是你从选定的面开始，向上是它的顶部。所以它需要面向对象。详细说明：如果我旋转对象，然后我得到的“向上”面朝下，就可以了。重点是得到一些穿过面孔的方式，但这种运动不是随机的。我使用的诸如“向上”，“向下”之类的热词是为了解释我需要从选定的面孔角度而不是在世界上获得的面孔坐标。
嗯，你可以从你要移动的那个人那里得到所有相邻的面，然后得到它们的中心位置。然后假设您正在“向上”移动，您可以选择具有最高 y 位置的那个。这样做也意味着它不一定需要是四边形，因为它总是与相邻的内容进行比较。这可能是一个解决方案吗？

标签： python maya mel face

【解决方案1】：

根据上/下/左/右与网格的变换（局部空间）对齐的规则，这是一种相当一致的解决方案，但也可以是世界空间。

我要做的第一件事是使用网格变换的平均面顶点位置、面法线和世界空间 Y 轴为每个网格面建立一个面相对坐标系。这涉及到一点向量数学，所以我将使用 API 来简化它。第一部分将为每个人脸创建一个坐标系，并将其存储到列表中以供将来查询。见下文。

from maya import OpenMaya, cmds

meshTransform = 'polySphere'
meshShape = cmds.listRelatives(meshTransform, c=True)[0]

meshMatrix = cmds.xform(meshTransform, q=True, ws=True, matrix=True)
primaryUp = OpenMaya.MVector(*meshMatrix[4:7])
# have a secondary up vector for faces that are facing the same way as the original up
secondaryUp = OpenMaya.MVector(*meshMatrix[8:11])

sel = OpenMaya.MSelectionList()
sel.add(meshShape)

meshObj = OpenMaya.MObject()
sel.getDependNode(0, meshObj)

meshPolyIt = OpenMaya.MItMeshPolygon(meshObj)
faceNeighbors = []
faceCoordinates = []

while not meshPolyIt.isDone():

    normal = OpenMaya.MVector()
    meshPolyIt.getNormal(normal)

    # use the seconary up if the normal is facing the same direction as the object Y
    up = primaryUp if (1 - abs(primaryUp * normal)) > 0.001 else secondaryUp

    center = meshPolyIt.center()

    faceArray = OpenMaya.MIntArray()
    meshPolyIt.getConnectedFaces(faceArray)

    meshPolyIt.next()

    faceNeighbors.append([faceArray[i] for i in range(faceArray.length())])

    xAxis = up ^ normal
    yAxis = normal ^ xAxis

    matrixList = [xAxis.x, xAxis.y, xAxis.z, 0,
                  yAxis.x, yAxis.y, yAxis.z, 0,
                  normal.x, normal.y, normal.z, 0,
                  center.x, center.y, center.z, 1]

    faceMatrix = OpenMaya.MMatrix()
    OpenMaya.MScriptUtil.createMatrixFromList(matrixList, faceMatrix)

    faceCoordinates.append(faceMatrix)

这些函数将查找并返回在相对于面部的特定方向（X 和 Y）上给定的面部旁边的面部。这使用点积来查看哪个面在该特定方向上更多。这应该适用于任意数量的面，但它只会返回一个最接近该方向的面。

def getUpFace(faceIndex):
    return getDirectionalFace(faceIndex, OpenMaya.MVector(0,1,0))

def getDownFace(faceIndex):
    return getDirectionalFace(faceIndex, OpenMaya.MVector(0,-1,0))

def getRightFace(faceIndex):
    return getDirectionalFace(faceIndex, OpenMaya.MVector(1,0,0))

def getLeftFace(faceIndex):
    return getDirectionalFace(faceIndex, OpenMaya.MVector(-1,0,0))

def getDirectionalFace(faceIndex, axis):
    faceMatrix = faceCoordinates[faceIndex]

    closestDotProd = -1.0
    nextFace = -1

    for n in faceNeighbors[faceIndex]:
        nMatrix = faceCoordinates[n] * faceMatrix.inverse()
        nVector = OpenMaya.MVector(nMatrix(3,0), nMatrix(3,1), nMatrix(3,2))

        dp = nVector * axis

        if dp > closestDotProd:
            closestDotProd = dp
            nextFace = n

    return nextFace

所以你可以这样称呼它：

getUpFace(123)

数字是面部索引，您希望从中获取“向上”的面部。

试一试，看看它是否满足您的需求。

【讨论】：

我测试了它，它可以工作，但它有一个问题。如果我的面在相同的 Y 坐标中（例如平面）它不起作用。这是个好主意，但这就是为什么我没有之前使用过坐标，因为我无法预测对象将如何在空间中定位，或者面是否会面向某个轴，因此我可以检查它们。
澄清更多。如果我制作立方体并开始从正面向上，它工作得很好。当我到达边缘时，我得到的正是来自立方体另一侧的面，就像我想要得到的那样.但是当我在返回的脸上调用 getUpFace 时，并没有继续沿着路径前进，而是给出了其他脸（左或右）。问题中没有指出这一点，因为我没有预料到，但这个解决方案仍然有效 100 % 用于单人脸查找。
是的，如果面朝上，这将不起作用，您可以在构建坐标系时捕捉这些情况并设置新的向上向量而不是 Y。因此可以处理这些极端情况.您将只获得法线和向上向量的点积，如果它对 -1 和 1 的容差非常小，则将向上设置为您认为有意义的其他值，例如 Z。我将更新我的答案以包含此内容。

【解决方案2】：

polyListComponentConversion

import pprint
init_face = cmds.ls(sl=True)

#get edges
edges = cmds.polyListComponentConversion(init_face, ff=True, te=True)
#get neighbour faces
faces = cmds.polyListComponentConversion(edges, fe=True, tf=True, bo=True)
# show neighbour faces
cmds.select(faces)
# print face normal of each neighbour face
pprint.pprint(cmds.ployInfo(faces,fn=True))

【讨论】：

【解决方案3】：

最简单的方法是在 MeshFace 上使用 Pymel 的 connectedFaces()：

http://download.autodesk.com/us/maya/2011help/pymel/generated/classes/pymel.core.general/pymel.core.general.MeshFace.html

import pymel.core as pm

sel = pm.ls(sl=True)[0]
pm.select(sel.connectedFaces())

【讨论】：

正如您在问题中看到的那样，我已经尝试使用 connectedFaces() 并声明它不能解决问题。