C# 从点云到实体网格

我一直在尝试将一组复杂的点渲染成三维可视化。我有一组层，每个层都有一些多边形，每个多边形都有不同数量的点

我已经玩了很多.NET库（OpenGL、DirectX和其他的包装器），最终使用Helix工具箱实现了超级简单的WPF 3D控件，只是为了渲染3D点云可视化。我的超级简单代码如下所示：

private void Render3D(List<Layer> layers) {
  var layerIndex = 0;
  var pts = new Point3DCollection();

  foreach (var layer in layers) {
    foreach (var shape in layer.Shapes) {
      foreach (var point in shape.Points) {
        pts.Add(new Point3D(point.Item1, point.Item2, layerIndex * .5));
      }
    }
    layerIndex++;
  }

  var vis = new PointsVisual3D() { Points = pts };
  _viewport.Children.Add(vis);
}

private void Render3D（列出图层）{
var layerIndex=0；
var pts=new Point3DCollection（）；
foreach（层中的var层）{
foreach（层中的变量形状。形状）{
foreach（形状中的变量点。点）{
增加（新点3D（点1、点2、层索引*.5））；
}
}
layerIndex++；
}
var vis=new Points visual3d（）{Points=pts}；
_viewport.Children.Add（vis）；
}

我的XAML如下所示：

<Window xmlns:h="http://helix-toolkit.org/wpf">
  <h:HelixViewport3D Name="_viewport">
    <h:SunLight />
  </h:HelixViewport3D>
</Window>

此代码的结果以及我安排的数据如下：

<Window xmlns:h="http://helix-toolkit.org/wpf">
  <h:HelixViewport3D Name="_viewport">
    <h:SunLight />
  </h:HelixViewport3D>
</Window>

这太棒了，我非常兴奋能在3D中看到我的数据，但我想更进一步，从我的点数据开始绘制实体形状，有点像这样：

private void Render3D(List<Layer> layers) {
  var layerIndex = 0;
  var pts = new Point3DCollection();

  foreach (var layer in layers) {
    foreach (var shape in layer.Shapes) {
      foreach (var point in shape.Points) {
        pts.Add(new Point3D(point.Item1, point.Item2, layerIndex * .5));
      }
    }
    layerIndex++;
  }

  var vis = new PointsVisual3D() { Points = pts };
  _viewport.Children.Add(vis);
}

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我使用的是.NET，如果可能的话，我希望能坚持使用这个平台，但我愿意接受其他想法。希望这是不可知的，足以得到一个明确的答案。

这实际上取决于您拥有的点数据集。 一种稳健的重建方法是ths Marching cubes（或Marching tetras）算法。 但是如果你的数据集已经组织好了，我想是以层的形式，很明显像下面的。

然后可以使用一些更简单的方法。在这种情况下，我会这样做： -从订购图层开始。 -创建一个“for”循环，该循环通过两层两层：

Mesh MyMesh = new Mesh();
for (int i = 0; i< layers.Count -1; i++)
{
 Expand(layers[i+1]);
 Dictionary<int[],Point[]> localMesh = project(layers[i], layers[i+1]
 MyMesh.AddTriangles( Delaunay2D(localMesh));
}

Mesh MyMesh=new Mesh（）；
对于（int i=0；i

“展开”功能只是垂直于图层法线稀疏数据点。（以避免两个图层之间的重叠点） 投影功能在同一平面上投影两个连续层的点，以便可以执行Delaunay三角剖分。字典允许您跟踪投影层和“真实层”之间的点索引。 最后使用Delaunay算法创建三角形（并使用字典从索引中获取“真实”坐标）

只要稍微改进一下代码，循环就可以非常短，计算时间也可以非常短

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希望这对其他人有所帮助。

您获得了体积数据或只是曲面点？一些样本将是一个好主意，可以共享（不必太大，只需一部分）理想的ASCII格式，因此任何人都可以毫无问题地阅读它，也不需要一些lib@Spektre我只有表面点——没有体积数据。我手边没有数据，但下班后我可以把一些放在网上。每个点都只是一组x，y坐标。z坐标是用一个常数乘以图层的索引来设计的。我很乐意一个简化的版本，甚至可能只是一组点的立方体或四面体。不，你需要一个有效的样本，这样你的形状的某些部分就足够了（甚至切割）。这是创建点拓扑图，将邻域映射到一些

u，v

坐标（网格）然后做一个三角形条切片…当你把坐标直接对齐到网格上时，你需要一次处理两个切片，就像这样：但我怀疑你的数据和大多数扫描仪一样具有各向同性点密度，所以可能有更简单的解决方案…据我所知，你的点代表t曲面的样本。如果是这样，您要做的就是曲面重建，这是一个完整的研究领域。只需选择一种适合您的场景和数据的重建方法。例如，泊松曲面重建应用非常广泛（但它需要曲面法线）.或者，如果它们不代表表面样本，而您只是想将它们可视化为某种管或球，请查看。