如何在USD中创建空心多边形（无需拆分凸多边形或三角化）

关于holeIndices的误解与设计逻辑 #

你之前对holeIndices的用法存在错误，它并非“无效”，而是需要遵循特定拓扑规则才能实现挖洞效果：

• holeIndices的作用是标记属于同一外环面的内环孔洞面，而非将所有相关面都标记为孔洞。它的设计逻辑遵循标准多边形网格的拓扑定义：共面的外环面与孔洞面通过顶点缠绕顺序（winding order）区分，渲染器据此识别并在外环区域内挖除孔洞面的范围。
• 你的示例错误地将外环面和孔洞面都加入了holeIndices，同时孔洞面的顶点顺序与外环一致，导致渲染器无法识别二者的嵌套关系，自然无法呈现空心效果。

正确实现空心多边形的方案 #

方案1：正确配置holeIndices #

要让holeIndices生效，需满足三个核心条件：

1. 外环面与孔洞面必须共面；
2. 孔洞面的顶点缠绕顺序需与外环面相反（例如外环用顺时针，孔洞用逆时针）；
3. holeIndices仅包含孔洞面的索引，不要包含外环面。

修正后的USDA示例如下：

def Xform "Plane"
{
    def Mesh "Mesh"
    {
        int[] faceVertexCounts = [4, 4]
        // 孔洞面顶点顺序反转，与外环面缠绕方向相反
        int[] faceVertexIndices = [0, 1, 2, 3, 4, 7, 6, 5]
        // 仅标记内部孔洞面（索引1）
        int[] holeIndices = [1]
        point3f[] points = [(-1, -1, 0), (-1, 1, 0), (1, 1, 0), (1, -1, 0), (-0.5, -0.5, 0), (0.5, -0.5, 0), (0.5, 0.5, 0), (-0.5, 0.5, 0)]
    }
}

注意：部分渲染器可能需要开启“孔洞拓扑支持”的选项，或确保Mesh法线计算正确，才能正常解析holeIndices。

方案2：使用OpenUSD内置三角化工具（兼容所有渲染器） #

如果目标渲染器不支持holeIndices，无需手动做冗余计算，OpenUSD提供了内置工具自动处理带孔洞的网格：

• 可以调用UsdGeomMeshUtils.TriangulateMesh接口，将带孔洞的多边形自动三角化为兼容的三角网格，该工具会高效处理拓扑关系，避免手动计算的冗余。
• 在Python API中，你可以通过导入UsdGeomMeshUtils模块来使用该功能，无需自行实现三角化逻辑。

总结 #

• holeIndices并非无效属性，只是需要严格遵循拓扑规则配置；
• 优先使用正确配置的holeIndices方案，能保持网格数据的简洁性；
• 若需兼容性，使用OpenUSD内置的三角化工具即可避免冗余计算。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Zhiquan Cao