如何从含verts与faces的3D Mesh提取骨架？求Python实现参考

直接调用CGAL的Python绑定 #

CGAL的Surface_mesh_skeletonization模块有官方Python绑定，可直接实现你需要的功能：

• 安装依赖：pip install cgal（部分平台需提前配置C++编译环境）
• 示例代码：

from CGAL.CGAL_Surface_mesh_skeletonization import extract_outer_skeleton
from CGAL.CGAL_IO import read_polygon_mesh

# 读取OBJ格式的3D网格
mesh = read_polygon_mesh("your_mesh.obj")
# 提取外骨架
skeleton = extract_outer_skeleton(mesh)

# 遍历骨架节点与边
for v in skeleton.vertices():
    pt = skeleton.point(v)
    print(f"Skeleton vertex: ({pt.x()}, {pt.y()}, {pt.z()})")
for e in skeleton.edges():
    print(f"Skeleton edge: {e.source()} -> {e.target()}")

替代方案：Open3D库 #

Open3D提供基于中轴变换的骨架提取，虽实现细节与CGAL不同，但能覆盖多数场景：

• 安装：pip install open3d
• 示例代码：

import open3d as o3d

# 加载网格并计算法向量
mesh = o3d.io.read_triangle_mesh("your_mesh.obj")
mesh.compute_vertex_normals()
# 生成骨架
skeleton = mesh.create_mesh_skeleton()

# 输出骨架信息
print(f"骨架节点数: {len(skeleton.vertices)}")
print(f"骨架边数: {len(skeleton.edges)}")
# 可视化网格与骨架
o3d.visualization.draw_geometries([mesh, skeleton])

替代方案：PyVista库 #

PyVista封装了VTK的骨架提取逻辑，操作更简洁：

• 安装：pip install pyvista
• 示例代码：

import pyvista as pv

# 读取网格
mesh = pv.read("your_mesh.obj")
# 提取骨架
skeleton = mesh.extract_skeleton()

# 查看骨架数据
print(skeleton)
# 可视化
plotter = pv.Plotter()
plotter.add_mesh(mesh, opacity=0.3)
plotter.add_mesh(skeleton, color="red", line_width=4)
plotter.show()

内容的提问来源于stack exchange，提问作者seeker