如何在PyVista中创建含内部孔洞边界的自定义约束Delaunay图？

我正在为期末项目手动实现Ruppert's算法，需要以约束Delaunay图作为输入，PyVista的delaunay_2d()函数可生成此类图。参考官方示例（圆形改方形）能生成带内部镂空的网格，但自定义输入的内外矩形中，内部矩形未被识别为孔洞，仅生成外框的约束Delaunay图，求问题原因及解决思路。

参考官方示例代码 #

import pyvista as pv

squar = pv.Polygon(n_sides=4, radius=8, fill=False)
squar = squar.rotate_z(45, inplace=False)
hole1 = pv.Polygon(center=(2,3,0), n_sides=4, radius=1)
hole2 = pv.Polygon(center=(-2,-3,-0), n_sides=4, radius=0.5)
comb = hole1 + hole2 + squar
comb.plot(cpos='xy',show_edges=True)
tess = comb.delaunay_2d(edge_source=comb)
tess.plot(cpos='xy', show_edges=True)

自定义输入代码（存在问题） #

points1 = [[1,0,0],[1,1,0],[0,1,0],[0,0,0]]
points2 = [[0.25,0.5,0],[0.25,0.25,0],[0.5,0.25,0],[0.5,0.5,0]]

faces2 = [4, 0, 1, 2, 3]

lines1 = [5, 0, 1, 2, 3, 0]
lines2 = [5, 0, 1, 2, 3, 0]

rect1 = pv.PolyData(points1, lines=lines1)
rect2 = pv.PolyData(points2, faces2, lines=lines2)

PSLG = rect2 + rect1
PSLG.plot(cpos='xy', show_edges=True)

tess = PSLG.delaunay_2d(edge_source=PSLG)
tess.plot(cpos='xy', show_edges=True)

问题原因 #

• 轮廓方向与结构冲突：官方示例中所有轮廓都是fill=False的线结构，且孔洞与外边界的点顺序方向相反（PyVista通过winding方向区分外边界和孔洞：外边界逆时针，孔洞顺时针，或反之）。你给内部矩形添加了填充面，同时内外矩形点顺序方向一致，导致无法识别孔洞。
• PolyData结构混乱：内部矩形同时包含填充面和线结构，与仅有线结构的外矩形组合后，delaunay_2d无法正确解析约束边和孔洞的层级关系。

解决思路 #

1. 统一用线结构定义轮廓：移除内部矩形的填充面，仅保留闭合线环，避免结构冲突。
2. 反转内部孔洞的点顺序：调整内部矩形的点顺序，使其与外轮廓的winding方向相反，让PyVista能区分内外。
3. 确保轮廓闭合：所有线结构需以起始点收尾，保持闭合（你的lines定义符合要求）。

修正后的代码 #

import pyvista as pv

# 外矩形：逆时针点顺序
points1 = [[1,0,0],[1,1,0],[0,1,0],[0,0,0]]
lines1 = [5, 0, 1, 2, 3, 0]
rect1 = pv.PolyData(points1, lines=lines1)

# 内矩形：顺时针点顺序（与外轮廓方向相反）
points2 = [[0.25,0.5,0],[0.5,0.5,0],[0.5,0.25,0],[0.25,0.25,0]]
lines2 = [5, 0, 1, 2, 3, 0]
rect2 = pv.PolyData(points2, lines=lines2)

# 组合轮廓
PSLG = rect1 + rect2
PSLG.plot(cpos='xy', show_edges=True)

# 生成约束Delaunay图
tess = PSLG.delaunay_2d(edge_source=PSLG)
tess.plot(cpos='xy', show_edges=True)

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alexander Hu