.1 文本方式读取

1.2 stl解析

1.3 stl创建

.2 把点转换为.stl

.3 stl组装

.4 stl转obj（带f法向量的obj）

.5 ply生成

.1 文本方式读取

代码如下

stl_path='/home/pxing/codes/point_improve/data/003_cracker_box/0.stl'points=[]
f = open(stl_path)
lines = f.readlines()
prefix='vertex'
num=3
for line in lines:#print (line)if line.startswith(prefix):values = line.strip().split()#print(values[1:4])if num%3==0:points.append(values[1:4])num=0num+=1#print(type(line))
print(points)
f.close()

该代码可以直接将stl文件中对点直接都输出

改进版本

import numpy as npstl_path='/home/pxing/codes/point_improve/data/003_cracker_box/0.stl'
points=[]
f = open(stl_path)
lines = f.readlines()
prefix='vertex'
num=3
for line in lines:#print (line)if line.startswith(prefix):values = line.strip().split()#print(values[1:4])if num%3==0:points.append(values[1:4])num=0num+=1#print(type(line))
points=np.array(points)
f.close()
print(points.shape)
np.save("/home/pxing/codes/point_improve/feature_get/point_get/test.npy", points)

把输出的点转换为npy并且保存

1.2 stl解析

.stl文件格式如下图所示：

那么读取该文件就需要知道stl的构成

stl是一种表示三角网格的文件格式

STL只能用来表示封闭的面或者体，stl文件有两种：一种是ASCII明码格式，另一种是二进制格式

ASCII明码格式：

STL文件的首行给出了文件路径及文件名

STL三维模型就是由一系列这样的三角面片构成

三角面片的信息单元 facet 是一个带矢量方向的三角面片

每一个facet由7 行数据组成：

facet normal 是三角面片指向实体外部的法矢量坐标

outer loop 代表随后的3行数据分别是三角面片的3个顶点坐标

3顶点沿指向实体外部的法矢量方向逆时针排列

solid [filename] //文件名，可以是任何字符

facet normal [i j k] //面的法线，i、j、k为三个分量，各分量之间用空格隔开，不能用逗号隔开

outor loop

vertex [x y z] //三角面片的第一个点，x、y、z三个坐标之间要用空格隔开

vertex [x y z] //三角面片的第二个点

vertex [x y z] //三角面片的第三个点

endloop

endfacet //完成一个三角面片的定义

、、、、 //其他facet

endsolid [filename] //完成一个stl文件的定义

示例：

在电脑上新建一个txt文件，然后编辑。编辑完了之后保存，并将文件后缀名改为stl，即可完成一个创建了一个stl文件。如下图，利用文本编辑器将一个四面体的几何数据保存到文件中

效果如下图所示：

1.3 stl创建

创建一个三角形面片

solid   mystl
facet   normal  0 -1 0
outor   loop
vertex  -100 0 0
vertex  100 0 0
vertex  0 0 -100
endloop
endfacet
end solid mystl

.2 把点转换为.stl

import numpy as np
import sys
sys.path.append('/home/pxing/codes/grasp_ROI_get/')
from gripper_area import area_getarr=np.array(area_get.main())
#print(arr[0,0:3])
with open('stl_process/data/test1.stl','a') as file0:print('solid   mystl ',file=file0)print('facet   normal' ,0,0,0,file=file0)print('outor   loop',file=file0)print('vertex',arr[0,0],arr[0,1],arr[0,2 ],file=file0)print('vertex',arr[1,0],arr[1,1],arr[1,2 ],file=file0)print('vertex',arr[2,0],arr[2,1],arr[2,2 ],file=file0)print('endloop\nendfacet',file=file0)print('end solid mystl',file=file0)

.3 stl组装

import os
import numpy as npdef stl_get(stl_path):points=[]f = open(stl_path)lines = f.readlines()prefix='vertex'num=3for line in lines:#print (line)if line.startswith(prefix):values = line.strip().split()#print(values[1:4])if num%3==0:points.append([values[1],values[2],values[3]])num=0num+=1#print(type(line))points=np.array(points,dtype='float64')#points=points*1000#3d打印用f.close()#print(points.shape)#np.save("/home/pxing/codes/point_improve/feature_get/point_get/index_mm_level.npy", t)return pointsdef stl_generate(arr,stl_path):with open(stl_path,'a') as file0:print('solid   mystl ',file=file0)for i in range((arr.shape[0]-3)):print('facet   normal' ,0,0,0,file=file0)print('outor   loop',file=file0)print('vertex',arr[i,0],arr[i,1],arr[i,2 ],file=file0)print('vertex',arr[i+1,0],arr[i+1,1],arr[i+1,2 ],file=file0)print('vertex',arr[i+2,0],arr[i+2,1],arr[i+2,2 ],file=file0)print('endloop\nendfacet',file=file0)print('end solid mystl',file=file0)print('generate success')def mkdir(path):folder = os.path.exists(path)if not folder:#判断是否存在文件夹如果不存在则创建为文件夹os.makedirs(path) #makedirs 创建文件时如果路径不存在会创建这个路径file_path='/home/pxing/codes/point_improve/data/process_projection/'#stl储存的位置
goods_list=os.listdir(file_path)
for i in goods_list:#对所有0子文件夹进行组装index=0file_stl_path=file_path+i+'/'+str(index)stl_list=os.listdir(file_stl_path)if stl_list:arr_assembly=np.array([[0,0,0]])#创建一个空数组来组成后面的元素for j in stl_list:print(stl_list)stl_path=file_stl_path+'/'+jarr=stl_get(stl_path)arr_assembly=np.concatenate((arr_assembly,arr),axis=0)arr_assembly=np.delete(arr_assembly,[0,0],axis=0)file_save_path='/home/pxing/codes/point_improve/data/auto_assembly_data/'+i+'/'+str(index)mkdir(file_save_path)stl_save_path=file_save_path+'/'+str(index)+'.stl'stl_generate(arr_assembly,stl_save_path)else:pass

.4 stl转obj（带f法向量的obj）

import numpy as npdef stl_get(stl_path):points=[]f = open(stl_path)lines = f.readlines()prefix='vertex'num=3for line in lines:#print (line)if line.startswith(prefix):values = line.strip().split()#print(values[1:4])if num%3==0:points.append([values[1],values[2],values[3]])num=0num+=1#print(type(line))points=np.array(points,dtype='float64')#points=points*1000#3d打印用f.close()#print(points.shape)#np.save("/home/pxing/codes/point_improve/feature_get/point_get/index_mm_level.npy", t)return points# 点云数据stl_path='/home/pxing/codes/point_improve/data/rotation_data/assembly_projection_isaac.stl'
points = stl_get(stl_path)# 计算点云的法向量
def compute_normals(points):normals = []for i, p0 in enumerate(points):v1 = points[(i+1) % len(points)] - p0v2 = points[(i+2) % len(points)] - p0normals.append(np.cross(v1, v2))return normalsnormals = compute_normals(points)# 将点云和法向量保存为OBJ格式文件
with open('/home/pxing/codes/point_improve/data/obj/point_f_assembly.obj', 'w') as f:for i, p in enumerate(points):f.write(f'v {p[0]} {p[1]} {p[2]}\n')n = normals[i]f.write(f'vn {n[0]} {n[1]} {n[2]}\n')

生成带面的obj

import numpy as npdef stl_get(stl_path):points=[]f = open(stl_path)lines = f.readlines()prefix='vertex'num=3for line in lines:#print (line)if line.startswith(prefix):values = line.strip().split()#print(values[1:4])if num%3==0:points.append([values[1],values[2],values[3]])num=0num+=1#print(type(line))points=np.array(points,dtype='float64')#points=points*1000#3d打印用f.close()#print(points.shape)#np.save("/home/pxing/codes/point_improve/feature_get/point_get/index_mm_level.npy", t)return points# 点云数据stl_path='/home/pxing/codes/point_improve/data/rotation_data/assembly_projection_isaac.stl'
points = stl_get(stl_path)# 计算点云的法向量
def compute_normals(points):normals = []for i, p0 in enumerate(points):v1 = points[(i+1) % len(points)] - p0v2 = points[(i+2) % len(points)] - p0normals.append(np.cross(v1, v2))return normalsnormals = compute_normals(points)# 将点云和法向量保存为OBJ格式文件
with open('/home/pxing/codes/point_improve/data/obj/point_f_assembly.obj', 'w') as f:for i, p in enumerate(points):f.write(f'v {p[0]} {p[1]} {p[2]}\n')n = normals[i]f.write(f'vn {n[0]} {n[1]} {n[2]}\n')# 将点云转换为面信息for i in range(0, len(points), 3):f.write(f'f {i+1}//{i+1} {i+2}//{i+2} {i+3}//{i+3}\n')

.5 ply生成

import numpy as npdef stl_get(stl_path):points=[]f = open(stl_path)lines = f.readlines()prefix='vertex'num=3for line in lines:#print (line)if line.startswith(prefix):values = line.strip().split()#print(values[1:4])if num%3==0:points.append([values[1],values[2],values[3]])num=0num+=1#print(type(line))points=np.array(points,dtype='float64')#points=points*1000#3d打印用f.close()#print(points.shape)#np.save("/home/pxing/codes/point_improve/feature_get/point_get/index_mm_level.npy", t)return points# 点云数据stl_path='/home/pxing/codes/point_improve/data/rotation_data/assembly_projection_isaac.stl'
points = stl_get(stl_path)# 将点云保存为含有顶点和面信息的PLY格式文件
with open('/home/pxing/codes/point_improve/data/obj/point_cloud.ply', 'w') as f:# 写入PLY文件头f.write('ply\n')f.write('format ascii 1.0\n')f.write(f'element vertex {len(points)}\n')f.write('property float x\n')f.write('property float y\n')f.write('property float z\n')f.write(f'element face {len(points)}\n')f.write('property list uchar int vertex_indices\n')f.write('end_header\n')# 写入点云数据for p in points:f.write(f'{p[0]} {p[1]} {p[2]}\n')# 写入面数据for i in range(len(points)):f.write(f'3 {i} {i} {i}\n')

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python读取.stl文件（以及转换为obj方法）

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