骨架

与其同名的不同，这个 Python 3 库并没有（还）试图征服 Eternia，而是将网格变成骨架。

提醒：skeletor1.0.0介绍了一些重大变化和重大重组。 有关详细信息，请参阅更改日志 。

安装

pip3 install skeletor

对于开发版：

pip3 install git+https://github.com/navis-org/skeletor@master

依赖项

自动安装pip：

• networkx
• numpy
• pandas
• scipy
• scikit-learn
• trimesh
• tqdm
• python-igraph
• ncollpyde

可选，因为对核心功能不是严格要求，但强烈推荐：

• trimesh 需要pyglet来预览 3D 网格/骨架：pip3 install pyglet
• fastremap使用一些方法实现相当大的加速：pip3 install fastremap

文档

有关详细信息，请参阅文档。

可以在此处找到更改日志。

快速开始

对于不耐烦的人来说，一个简单的例子：

>>> import skeletor as sk
>>> mesh = sk.example_mesh()
>>> fixed = sk.pre.fix_mesh(mesh, remove_disconnected=5, inplace=False)
>>> skel = sk.skeletonize.by_wavefront(fixed, waves=1, step_size=1)
>>> skel
<Skeleton(vertices=(1258, 3), edges=(1194, 2), method=wavefront)>

所有骨架化方法都返回一个Skeleton对象。这些只是表示和检查结果的方便对象。

>>> # location of vertices (nodes)
>>> skel.vertices
array([[16744, 36720, 26407],
       ...,
       [22076, 23217, 24472]])
>>> # child -> parent edges
>>> skel.edges
array([[  64,   31],
       ...,
       [1257, 1252]])
>>> # Mapping for mesh to skeleton vertex indices
>>> skel.mesh_map
array([ 157,  158, 1062, ...,  525,  474,  547])
>>> # SWC table
>>> skel.swc.head()
   node_id  parent_id             x             y             z    radius
0        0         -1  16744.005859  36720.058594  26407.902344  0.000000
1        1         -1   5602.751953  22266.756510  15799.991211  7.542587
2        2         -1  16442.666667  14999.978516  10887.916016  5.333333
>>> # Save SWC file
>>> skel.save_swc('skeleton.swc')

如果您安装了pyglet（见上文），您还可以使用trimesh的绘图功能来检查结果：

>>> skel.show(mesh=True)

基准

基准测试fastremap在安装了可选依赖 项的 2018 MacBook Pro（2.2 GHz Core i7，32Gb 内存）上 运行。请注意，其中一些功能（例如收缩和 TEASAR/顶点集群骨架化）可能会根据参数化在速度上发生很大变化。

贡献

拉请求总是受欢迎的！

参考文献和致谢

网格收缩和边缘折叠方法基于这篇论文： [1] Au OK, Tai CL, Chu HK, Cohen-Or D, Lee TY. Skeleton extraction by mesh contraction. ACM Transactions on Graphics (TOG). 2008 Aug 1;27(3):44. 摘要和论文可以在这里找到。另请参阅此YouTube 视频。

骨架中的一些代码是从 由#0K Srinivasan Ramachandran 创建并在 GPL3 下发布的 Blender 3D的Py_BL_MeshSkeletonization插件修改的。

网格 TEASAR 方法改编自 Sven Dorkenwald、Casey Schneider-Mizell 和 Forrest Collman在meshparty中的实现。