立体光刻 (STL) 文件中的三角形顶点缠绕顺序（三角对象）

Question

我正在开发一个 STL 文件导入器，并认为我应该利用给定的法线来确定三角形缠绕顺序。下面包含 4 个三角形的示例数据（原始数据有超过 70k 个三角形）。我的代码的逻辑计算法线，假设顶点是逆时针指定的，然后将计算出的法线与提供的法线进行点积。如果结果是正的，那么我假设逆时针，否则顺时针。

        tm.SetCCW(Dot(Cross(facet.getVertex2() - facet.getVertex1(),facet.getVertex3() - facet.getVertex1()),facet.getNormal()) > 0.0);

此逻辑在来自特定 3D 扫描仪的一组文件上失败。当我将这些文件加载​​到Rhino3D中，并发出“Dir”来查看法线方向时，Rhino的方向是正确的！与我尝试过的其他几个 STL 查看器相同。

我的代码推断出样本数据上的顶点是按顺时针顺序提供的，但是当使用该缠绕顺序时，模型是由内而外的，这意味着提供的法线是错误的。

这让我得出这样的结论：STL 导入器通常会忽略提供的法线，并采用逆时针缠绕顺序。我正在寻找对 STL 文件格式有更多经验的人来衡量我的假设是否正确。

solid object_name
    facet normal -0.651094 0.733745 -0.194150
        outer loop
            vertex 30.335684 -40.893806 -68.126500
            vertex 31.155055 -39.911656 -67.162500
            vertex 30.263726 -40.702583 -67.162500
        endloop
    endfacet
    facet normal -0.654292 0.732059 -0.189714
        outer loop
            vertex 30.335684 -40.893806 -68.126500
            vertex 31.225185 -40.098797 -68.126500
            vertex 31.155055 -39.911656 -67.162500
        endloop
    endfacet
    facet normal -0.711866 0.677947 -0.183397
        outer loop
            vertex 31.225185 -40.098797 -68.126500
            vertex 31.980540 -39.044870 -67.162500
            vertex 31.155055 -39.911656 -67.162500
        endloop
    endfacet
    facet normal -0.714326 0.676343 -0.179716
        outer loop
            vertex 31.225185 -40.098797 -68.126500
            vertex 32.048799 -39.228928 -68.126500
            vertex 31.980540 -39.044870 -67.162500
        endloop
    endfacet
endsolid

---

编辑：我对第一个方面的计算：

p1 = {30.335684, -40.893806, -68.126500}
p2 = {31.155055, -39.911656, -67.162500}
p3 = {30.263726, -40.702583, -67.162500}

u = p2 - p1 = {0.819371, 0.98215, 0.964}
w = p3 - p1 = {-0.071958, 0.191223, 0.964}

u x w = {0.762454, -0.859241, 0.227356}   (calculated normal)

given normal = {-0.651094, 0.733745, -0.194150}

calculated_normal <dot> given_normal = -1.17103

verdict: 90 < theta < 270 where theta is the angle between the calculated and given normals

Answer 1

当从对象外部观察顶点时，顶点应按逆时针顺序排列。 （显然，从物体内部观察，它们按顺时针顺序排列）。

法线应指向外侧。

我读过一些程序忽略法线，只按照顶点顺序进行，我什至读过将法线设置为 {0.0, 0.0, 0.0} 的建议，尽管规范规定法线和顶点顺序应该两者都可以使用。

虽然正常是多余的。对于许多程序来说，顶点顺序就足够了。我不知道这是否适用于所有程序。我建议两者都正确。