使用索引的Numpy循环

我是一个新手，在Python2.7.2中用Numpy尝试了一些东西，但没有按预期工作，所以我想检查一下是否有一些基本的错误

我正在计算一个三角形的值（trinormals），然后使用三角形索引数组（trivertexidx）更新三角形的每个点的值（顶点法线）。作为一个循环，我正在计算：

    for itri in range(ntriangles) :
        vertnormals[(trivertidx[itri,0]),:] += trinormals[itri,:]
        vertnormals[(trivertidx[itri,1]),:] += trinormals[itri,:]
        vertnormals[(trivertidx[itri,2]),:] += trinormals[itri,:]

由于这有点慢，我认为可以修改为：

    vertnormals[(trivertidx[:,0]),:] += trinormals[:,:]
    vertnormals[(trivertidx[:,1]),:] += trinormals[:,:]
    vertnormals[(trivertidx[:,2]),:] += trinormals[:,:]

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然而，这并没有给出相同的结果。有没有其他更简单的方法来编写循环？欢迎指点。请注意，此处的目的是为vertnormals中的每个条目获取一个值，然后对结果进行归一化。

如果我对您的问题理解得很好，您有

m

点，从这些点可以形成

n

三角形，

trivertidx

是一个形状数组

（n，3）

包含范围

[0，m）

，其中

trivertidx[j]

是构成

j

-th三角形的3个点的列表

trinormals

然后是一个形状数组

（n，）

保存分配给每个三角形的值，并且您希望

顶点法线

是一个形状数组

（m，）

保存分配给每个点的每个三角形的值之和，该点是其顶点

如果以上是正确的，下面的示例应该说明第二个代码无法正常工作的原因：

>>> a = np.arange(5)
>>> a
array([0, 1, 2, 3, 4])
>>> a[[1,2,0,2]] += 1
>>> a
array([1, 2, 3, 3, 4])

即使位置

2

中的元素在左侧显示两次，但发生的情况是相同值的两个副本已添加

1

，然后增量值被复制两次到相同位置

要将此求和矢量化，您需要一个形状数组

（n，m）

，其中位置

[j，k]

处的值为

True

如果顶点

k

是三角形

j

的一部分，如果不是，则为

False

。您可以这样构建该数组：

trivert = np.zeros((n, m), dtype='bool')
trivert[np.arange(n).reshape(n, 1), trivertidx] = 1

一旦有了这个数组，就可以得到每个顶点的和

vertnormals = np.sum(trivert * trinormals.reshape(-1, 1), axis=0)

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Numpy有一个函数

bincount

，在这种情况下非常有用。当

index

的元素唯一时，下面的两行是相同的，但当

index

有重复值时，这两行是不同的：

A[index] += W
A += np.bincount(index, W, minlenght=len(A))

我相信你想要第二个的行为，但是你的代码有点复杂，因为a、index和W不是1d。你可以试试这样的东西

import numpy as np
N = len(vertnormals)
for j in range(vertnormals.shape[-1]):
    vertnormals[:, j] += np.bincount(trivertidx[:, 0], trinormals[:, j], minlength=N)
    vertnormals[:, j] += np.bincount(trivertidx[:, 1], trinormals[:, j], minlength=N)
    vertnormals[:, j] += np.bincount(trivertidx[:, 2], trinormals[:, j], minlength=N)

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希望能有所帮助。

很抱歉，我没有发现这个答案（不知道如何回复）。很好的解决方案，效果很好。由于我没有发现答案，所以很晚才开始讨论这个问题。对发生的情况以及第二个代码集出现问题的原因进行了很好的解释。不过解决方案有两个问题。第一个布尔数组似乎达到了极限（数组太大）对于一大组三角形和法线。第二个问题是最后一步的广播从未匹配，因为它试图广播（m，n）v（3m，1）