PyVista网格体素化后出现stray voxels问题求助

我正在研究Three.js BufferGeometry与PyVista的结合使用，已成功将模型导出为STL并导入PyVista，原始网格可视化完全正常（参考Normal Visualization截图）；但对其执行体素化操作后，3D场景中出现大量异常的 stray voxels（参考Voxelized Mesh截图）。

我尝试过以下操作，但情况并未得到明显改善：

• 使用meshfix修复网格
• 执行connectivity连通性操作
• 降低PyVista体素化密度值

附所用代码：

mesh = pv.read("test2.stl")

p.add_mesh(mesh, color="lightblue", opacity=0.5)

voxels = pv.voxelize(
    mesh.triangulate(), density=mesh.length / 300, check_surface=False
).connectivity()


p.add_mesh(voxels, color=True, show_edges=True, opacity=1)

p.enable_anti_aliasing("ssaa")
p.export_obj("voxeled.obj")
p.show()

可能的解决方向 #

1. 开启check_surface=True：代码中设置了check_surface=False，跳过了网格表面有效性检查。Three.js导出的STL可能存在微小面重叠、法线不一致或非闭合问题，开启该参数会自动修复部分表面缺陷，减少体素化异常。
2. 先彻底清理网格拓扑：体素化前对网格做针对性修复：

   # 合并重复点、修复非流形边
   cleaned_mesh = mesh.clean(tolerance=1e-6)
   # 填充孔洞确保网格闭合
   if not cleaned_mesh.is_closed:
       cleaned_mesh = cleaned_mesh.fill_holes()
   # 再执行体素化
   voxels = pv.voxelize(cleaned_mesh.triangulate(), density=mesh.length/300, check_surface=True).connectivity()
   

3. 添加体素化边界余量：给pv.voxelize增加margin=1e-4参数，避免模型边缘精度问题引发的异常体素。
4. 检查Three.js导出设置：优先导出二进制STL格式（精度更高），导出前在Three.js中清理模型多余面、重复几何体，确保网格拓扑规范。
5. 提取最大连通分量：调整connectivity参数，只保留最大的体素集群，过滤孤立 stray voxels：

   voxels = pv.voxelize(...).connectivity(extraction_mode='largest')
   

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Sofiane