在Mathematica中导入Google Sketchup模型

Question

Google Sketchup是一款不错的简单三维物体建模软件。此外，谷歌有一个巨大的三维物体库，如果你对这方面不太擅长，实际上你不需要做太多的建模工作。在Google Earth中的许多三维建筑都是用Sketchup制作的。将Sketchup的SKP文件导入到Mathematica中的功能非常好，但遗憾的是，它还没有这样做。

Sketchup的免费版本只能导出KMZ（Google Earth）和DAE（Collada）格式，无法导出其他格式。尽管MMA可以读取KMZ / KML文件，但它不会读取包含3D对象的文件。DAE文件是压缩的Collada文件，可以通过MMA的导入函数读取为XML格式。结果XML树相当复杂，Collada的定义也很复杂，并且获取对象的几何信息远非易事（我成功地从中获取了模型的坐标集）。

我的问题是：如何在Mathematica中将SKP文件转换为干净的基于多边形结构？

我希望有一个导入转换器可以为MMA提供此导入功能，但也欢迎其他方法。我将在明天发布我目前正在使用的相当间接的方法的答案。

- Sjoerd C. de Vries

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从http://www.designcad.com.au/Sketchup/export_models.pdf：存储模型几何形状的这种基本差异会在CAD环境中限制模型的使用。 - Dr. belisarius

@belisarius 您的第一条评论：这对我来说并不是真正的问题。对于我的应用程序来说，拥有一个非结构化的多边形列表是可以接受的。您的第二条评论：看起来很有前途，我正在等待注册确认，以便我可以下载插件。如果它有效，我建议您将其发布为答案以获得信用。 - Sjoerd C. de Vries

@Sjoerd 如果链接有效，请自己写一个答案，因为我只是进行了谷歌搜索。祝你好运！ - Dr. belisarius

@belisarius 我尝试了OBJexporter，总体来说它运行得还不错，但它会将对应的纹理文件引用插入到.obj文件中，而mma导入器无法处理这些引用。因此，在导入后，显示会显示一个粉色的框，表示存在几个错误。不过，3D几何图形似乎是正常的。 - Sjoerd C. de Vries

你可以建议支持方应该包括Collada导入/导出支持，特别是考虑到这是许多程序支持的开放格式，尤其是因为SketchUp的免费版本可以导出它... - Szabolcs

Answer 1

也许不完全符合您的要求，但我维护着一个名为pycollada的Python库。 您可以使用它来导出到Mathematica的格式。 我还在开发一个名为meshtool的导入/导出/转换工具，您可以编写一个模块将其导出到Mathematica的格式。

- jterrace

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OBJ和Three.js在我的清单上，但现在它只支持collada格式的导入和导出。 - jterrace

谢谢！我不是很擅长Python，但或许有精通Mathematica和Python的人可以介入这里？ - Sjoerd C. de Vries

嗨Sjoerd，这可能有点晚了，但也许可以看看Pythonika。我以前用它将一些我在Python中拥有的串行IO东西链接到Mathematica（在我意识到Mathematica有一个串行IO包之前）。如果你需要具体信息，请给我发电子邮件，我会看看我能找到什么。 - Keshav Saharia

Answer 2

我目前采用的路线包括以下步骤：

1. 从Google仓库下载SKP文件
2. 在Sketchup免费版中打开它
3. 从中导出DAE格式
4. 使用免费的AutoDesk fbx转换器（在此处页面底部）将其转换为FBX格式
5. 使用相同的程序，将刚创建的FBX文件转换为DXF或OBJ格式
6. 在Mathematica中导入。

结果非常好，但似乎会失去纹理。下图显示了结果。左：原始的Sketchup模型，中：通过DXF转换/导入，右：通过OBJ转换/导入。

显然，您不希望经常这样做，并且对于我正在处理的特定应用程序，我希望用户也能够轻松操作。

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更新：

从版本10.4开始，Mathematica具有导入和导出DAE文件的功能：https://reference.wolfram.com/language/ref/format/DAE.html。

- Sjoerd C. de Vries

Answer 3

以下是成功将由SketchUp 8.0的免费版本生成的非常简单的.dae文件导入Mathematica 8的代码。该代码未检测或处理变换，仅查看坐标和三角形，因此请不要期望过多。

data = Import[SystemDialogInput["FileOpen"], "XML"]; 

points = Map[( Partition[ReadList[StringToStream[#[[1]] ], Number], 
3]) &, (Map[Part[#, 3] &, (Partition[
Cases[data, XMLElement["float_array", _, _], Infinity], 
2][[All, 1]])] ) ];

triangles = Map[Partition[1 + ReadList[StringToStream[#[[1]]], Number],3] &, 
Map[Part[#, 3, 2, 3]&, 
Cases[data, XMLElement["triangles", _, _], Infinity]]];

Graphics3D[Map[GraphicsComplex[#[[1]], Polygon[#[[2]]]] &, 
Transpose[{points, triangles}]], Boxed -> False]

- christopher purcell

Answer 4

答案取决于您想要做什么。如果你只想看到图片，你可以将其导出为 .obj 文件（细分文件，不是对象代码！）。

例如，尝试这个：

bunny = Import["http://graphics.stanford.edu/~mdfisher/Data/Meshes/bunny.obj", "OBJ"]

如果您想要将其作为实体模型进行操作，那么会更加困难。实体模型具有相当复杂的数据结构，用于表示拓扑和几何形状。例如，您可能能够从模型中获取表面，但是您必须具备一些拓扑知识来确定表面的哪个部分被面使用。

- Codie CodeMonkey

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问题是，正如我在问题中所述，将Sketchup的SKP文件转换为mma可以导入的格式。我知道它可以导入.obj文件。我已经使用过了，这不是问题。Sketchup的免费版本无法导出为obj。 - Sjoerd C. de Vries

@sjoerd-c-de-vries Sketchup可以导出COLLADA（dae）格式。您可以将其导入[blender]（http://www.blender.org/），然后再导出为OBJ格式。虽然有些麻烦，但应该可以使用。 - jterrace

@jterrace 我知道DAE导出并在问题中提到了这一点。 - Sjoerd C. de Vries