Matlab計算錯誤的表面法線？

我有一個很大的有限元模型，我可以從中獲取模型的「表面」，比如定義該有限元模型表面的元素和頂點。爲了繪圖的目的（好的情節總是一場勝利！）我想很好地繪製它。我的做法是隻使用Matlab計算錯誤的表面法線？

lungs.Vertex=vtx; 
lungs.Faces=fcs; 
patch(lungs,'facecolor','r','edgecolor','none')

注：我需要edgecolor沒有，因爲這是四維的數據和不同的FEM有不同的三角測量，如果邊緣繪製用戶會頭暈。

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然而，這將輸出一切都在一個很普通的紅色，這是不是很好（因爲它不能顯示圖形的細節的複雜性，這是肺部，對於細心）。

因此我決定用ligthing：

camlight; camlight(-80,-10); lighting phong;

但同樣，這是不完全正確的。事實上，似乎補丁的nromals不是由Matlab正確計算的。

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我的猜想是，也許補丁並不總是定義逆時針，因此一些法線到錯誤的方向。然而，這不是直接檢查。

任何人都有類似的問題，或ahint我應該怎麼解決這個問題，以便在這裏繪製一個不錯的曲面？

編輯

只是爲了密謀的抖動，這裏是@magnetometer答案得到的結果：

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來源

2014-09-22 Ander Biguri

如果你的模式，您可以外向型法線，你可以重新排序模型的面，以便Matlab可以正確計算它自己的法線。下面的函數工作，如果你有個三角面和外向型法線：

function [FaceCor,nnew]=SortFaces(Faces,Normals,Vertices) 
FaceCor=Faces; 
nnew=Normals*0; 
for jj=1:size(Faces,1) 
    v1=Vertices(Faces(jj,3),:)-Vertices(Faces(jj,2),:); 
    v2=Vertices(Faces(jj,2),:)-Vertices(Faces(jj,1),:); 

    nvek=cross(v2,v1); %calculate normal vectors 
    nvek=nvek/norm(nvek); 
    nnew(jj,:)=nvek; 
    if dot(nvek,Normals(jj,:))<0 
     FaceCor(jj,:)=[Faces(jj,3) Faces(jj,2) Faces(jj,1)]; 
     nnew(jj,:)=-nvek; 
    end 

end

如果您的有限元模型不給你向外的法線，一個辦法可能是使用重建例如表面一種地殼算法，可爲您提供外向法線或正確定向的貼片。

編輯：因爲你沒有法線，唯一能解決的問題就是重建表面。 This implementation of the crust algorithm過去對我來說效果不錯。所有你需要做的是：

[FacesNew,NormalsNew]=MyRobustCrust(Vertices);

如果我沒有記錯，FacesNew尚未面向逆時針方向，但你可以使用SortFaces算法我上面貼糾正這一點，因爲你現在已經正確導向面法線，即運行：

[FaceCor,~]=SortFaces(FacesNew,NormalsNew,Vertices)

如果使用Matlab的reducepatch（如reducedmodel=reducepatch(fullmodel,reduction);），以減少頂點的數量，你將不得不再次重構表面，如reducepatch似乎並沒有讓補丁的正確方向。

來源

2014-09-22 18:51:57 magnetometer

我絕對沒有法線，那就是問題所在。如果所有的法線都是「外向型」或「內向型」，那麼兩者都不會有任何問題，只需重新調整它們並妥善處理即可。但從圖片看來，有些人進入內部，有些進入了外部，使得製作錯誤。 – 2014-09-23 08:58:07

確實非常非常有趣的功能。但我仍然有問題。我有「面對法線」，但似乎matlab希望「頂點法線」來設置照明。你如何建議我解決這個問題？ Vertexnormals =平均值（facenormals_with_that_vertex）？ – 2014-09-23 14:53:52

我這樣做，得到了驚人的結果。非常感謝，這是一個非常好的答案。 – 2014-09-23 15:13:16

Matlab計算錯誤的表面法線？

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