我和我的朋友正在开发一台 3D 打印机。我们完成了硬件方面的工作，包括微控制器的编程。现在我们要分析现有的 3D 模型。 这包括一种检查特定坐标 (3d) 是否在我们要打印的 3D 模型（FBX 模型）内部或外部的方法。目前我们正在研究 Unity3D 和 XNA。我想出了我可以用边界框做什么，但这不是解决 XNA 问题的聪明方法。所以我的问题是有什么聪明的方法来获取这些信息。
非常感谢您的支持;-)
【问题讨论】：
标签： 3d xna coordinates point fbx
您正在寻找一种方法来确定一个点是否位于凹壳内。 这可以通过将Point in Polygon 算法扩展到三个维度来实现。
这个想法是您通过该点投射一条光线并计算与您的体积的外壳（多边形）的交点。如果点两侧的射线三角形交点的数量是奇数，则它位于体积内。
如果性能是一个问题，简化的包围体仍然很有用。如果计算光线-多边形交点的成本很高，您首先要检查该点是否位于网格的近似外壳内，这具有较低的性能成本（例如边界框、凸包）。这样你就可以尽早放弃积分。
这里是Point in Polygon算法的另一个详细解释和C语言的实现：
我不确定您究竟为什么要使用 XNA 甚至 Unity 来完成这项任务。当然，两者都提供加载 3D 模型的功能，但肯定有更简单、更高效的替代方案。
对于上述算法，您需要访问模型的顶点位置和三角形定义，仅此而已。如果不需要 FBX，我建议查看 Wavefront OBJ 文件格式。它是一种基于文本的格式，易于理解/解析，几乎所有专业 3D 建模应用程序都支持。
如果需要 FBX，您仍然可以尝试自己解析它们或只使用现有的 3D 转换器。
【讨论】：
我会使用体素来完成这样的任务。您的 3D 打印机在所有轴上都有一定的分辨率，因此您可以为体素空间假设类似的分辨率。将体素场值转换为打印机运动相对容易，因此最难的是将网格转换为体素。我相信你可以找到一些图书馆。
您可以从这里开始： Know any voxel graphics C++ libraries?
【讨论】：
一个非常快速的解决方案（绝对不需要数学）来测试一个点是否在一个实体（一组封闭的表面）内，就像您已经推测的那样使用 3D 游戏引擎。正如 Lucius 指出的那样，这有点像用起重机压碎苍蝇。但是，它会很容易地工作。
为了确认这一点，我在使用 Panda3D 之前已经这样做了（如果可以使用任何 3D 引擎，我不会感到惊讶）。
碰撞检测很有用。正如 Lucius 指出的那样，您想要检测表面。所以，使用 Panda 所说的“RayCollider”（基本上是一条线），看看它与 3D 模型表面相交的次数。 Panda 已经提供了执行此操作的辅助函数，并且在您下载 SDK 时，包含许多使用 RayColliders 检测表面的完整代码示例。
然后，遍历所有 x,y,z 空间并使用 panda 辅助函数来移动射线的原点就很简单了。如果它与奇数个表面碰撞 - 你就在里面。否则，你就在外面。
与 Panda3D 的完整代码示例相比，这项任务实际上非常简单。学习曲线主要用于熟悉引擎而不是数学。
【讨论】：