メッシュで構成された3Dモデルの座標位置を取得したい

前提・実現したいこと

3Dモデルの表面座標を取得するプログラムをPythonで作りたいと考えています。
ポリゴンで構成されているSTLファイル上で、マウスでクリックした表面の座標を取得したいです。

発生している問題・エラーメッセージ

まずSTLファイルを読み込めない。
3次元の座標位置を取得するためのアルゴリズムがわからない。

該当のソースコード

ソースコード
import pyvista as pv

filename='ファイル名.stl'
mesh=pv.read(filename)

pv.Plotter.pick_click_position(mesh) #クリック位置の取得

cpos=mesh.show()

試したこと

Pyvistaの関数でPlotter.pick_click_position()が使えると聞いて試したものの、多分使い方が間違ってる。(データプロット用？)
他にも関数を変えてみたりしましたが、自力で解決は叶いませんでした…。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

[環境]
Windouws10
Python3.8
Anaconda

etherbeg

2021/10/20 23:26

エラーメッセージは一部を抜き出すのではなく、Traceback (most recent call last): から始まるすべての行をそのまま記載してください。

jy8666

2021/10/22 01:13

ご指摘ありがとうございます。修正いたしました。

行動規範の内容に同意します

回答1件

ベストアンサー

pyvistaというライブラリを初めて知りましたが、検索しても日本語の解説記事はほとんどないですね。これではとりわけプログラミングの初心者の方には難しいと思います。私も調べたり試したりしながら書いています。

まずSTLファイルを読み込めない

エラーのトレースバックを見る限りはファイルの読み込みはできていると思います。まず座標位置の取得の前に、そこだけ先に確認しましょう。
試行錯誤する際にはPythonの対話モードを使うのが有効です。

ここでは国土地理院の以下のページのSTLファイルを借りて試しています。
立体模型を作る（ダウンロード編）

python
1$ python3   
2Python 3.9.6 (v3.9.6:db3ff76da1, Jun 28 2021, 11:49:53) 
3[Clang 6.0 (clang-600.0.57)] on darwin
4Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
5>>> import pyvista as pv
6>>> filename = "Kurobe_gorge_and_dam.stl"
7>>> mesh = pv.read(filename)
8>>> mesh.n_points
9274045
10>>> mesh.n_faces
11548086
12>>> mesh.points
13pyvista_ndarray([[  0.  ,   0.  ,  37.85],
14                 [  0.31,   0.  ,  37.92],
15                 [  0.  ,   0.31,  37.78],
16                 ...,
17                 [159.69, 158.47,   0.  ],
18                 [159.69, 158.77,   0.  ],
19                 [159.69, 159.08,   0.  ]], dtype=float32)
20>>> mesh.faces
21array([     3,      0,      1, ..., 271964, 273006, 274044])
22>>> mesh.center
23[79.84500122070312, 79.69499969482422, 27.979999542236328]
24>>> mesh.plot()

上のようにエラーなく実行できたらちゃんとファイルは読み込めています。
最後に mesh.plot() で画像表示していますが、こちらののショートカットキーが使えるはずなのですが、私の環境 (macOS 11.6) では q で画面が閉じません（Pythonを終了しないと閉じてくれない）。

さて問題の座標位置の取得ですが、track_click_position を使うとできました。ここでは取得した座標は標準出力に出力しています。引数についての説明は以下のドキュメントを参照してください。

track_click_position — PyVista 0.32.dev0 ドキュメント

python
1$ python3   
2Python 3.9.6 (v3.9.6:db3ff76da1, Jun 28 2021, 11:49:53) 
3[Clang 6.0 (clang-600.0.57)] on darwin
4Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
5>>> import pyvista as pv
6>>> filename = "Kurobe_gorge_and_dam.stl"
7>>> mesh = pv.read(filename)
8>>> plotter = pv.Plotter()
9>>> plotter.add_mesh(mesh)
10(vtkmodules.vtkRenderingOpenGL2.vtkOpenGLActor)0x7fd048024220
11>>> plotter.track_click_position(callback=lambda x:print(x), side='left')
12>>> plotter.show()
13(39.357952388891874, 69.84216556248087, 28.931912243273718)
14(65.3450093773272, 48.55748717111935, 17.09973168410912)
15(120.28932461208045, 86.98870357797509, 12.0977042859857)
16(118.18047189072215, 137.8723684859511, 39.556068323343524)