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python/server/mesh.py

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+"""
+解析 face_picture_3dmax.obj，得到顶点 UV 和三角形索引。
+
+OBJ 约定：v 顶点 / vt UV / vn 法线，f 三元组 v/vt/vn 索引（1-based）。
+本服务只需要每个顶点的 UV 和三角形顶点索引——3D 顶点位置在 SDK 里也只是
+占位（运行时被 MediaPipe landmark 覆盖），这里同样无需读 v。
+
+★ 与 vulkan/FaceApp.cpp::LoadOBJ 一致，UV 的 V 分量取 (1 - v)，把 OBJ 的
+  bottom-up 约定翻成 top-down，与图像（OpenCV/Pillow）一致。
+"""
+
+from dataclasses import dataclass
+from pathlib import Path
+
+import numpy as np
+
+
+@dataclass
+class FaceMesh:
+    # (468, 2) float32, 每个顶点的 UV，V 已翻转，∈ [0,1]²
+    uvs: np.ndarray
+    # (852, 3) int32, 每个三角形的 3 个顶点索引（0-based，指向 uvs 第一维）
+    triangles: np.ndarray
+
+
+def load_face_mesh(obj_path: str | Path) -> FaceMesh:
+    obj_path = Path(obj_path)
+    text = obj_path.read_text(encoding="utf-8", errors="ignore")
+
+    pos_count = 0
+    uv_list: list[tuple[float, float]] = []
+    # OBJ 的 face 用 v/vt/vn，三个索引可能不同；但本工程的 obj 三者一一对齐
+    # （pos_index == uv_index == normal_index），所以我们只看 v 索引来索引 UV
+    # 列表也成立。这里仍然显式校验以防换 obj 时出错。
+    triangles: list[tuple[int, int, int]] = []
+
+    for raw in text.splitlines():
+        line = raw.strip()
+        if not line or line.startswith("#"):
+            continue
+        parts = line.split()
+        tag = parts[0]
+
+        if tag == "v":
+            pos_count += 1
+        elif tag == "vt":
+            u = float(parts[1])
+            v = float(parts[2])
+            uv_list.append((u, 1.0 - v))  # V 翻转
+        elif tag == "f":
+            if len(parts) != 4:
+                raise ValueError(f"only triangle faces supported, got: {line}")
+            tri: list[int] = []
+            for token in parts[1:]:
+                # 形如 "v/vt/vn" 或 "v//vn" 或 "v"
+                seg = token.split("/")
+                v_idx = int(seg[0]) - 1  # OBJ 1-based → 0-based
+                vt_idx = int(seg[1]) - 1 if len(seg) > 1 and seg[1] else v_idx
+                if v_idx != vt_idx:
+                    raise ValueError(
+                        f"this loader assumes pos_idx == uv_idx, "
+                        f"got v={v_idx + 1} vt={vt_idx + 1} in line: {line}"
+                    )
+                tri.append(v_idx)
+            triangles.append((tri[0], tri[1], tri[2]))
+
+    if pos_count != len(uv_list):
+        raise ValueError(
+            f"vertex count {pos_count} != uv count {len(uv_list)}; "
+            "obj loader assumes 1:1 correspondence"
+        )
+
+    uvs = np.asarray(uv_list, dtype=np.float32)
+    tris = np.asarray(triangles, dtype=np.int32)
+    return FaceMesh(uvs=uvs, triangles=tris)