三维激光形貌测量软件

本文主要是介绍三维激光形貌测量软件，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

一、PointCloud View 简介

PointCloud View （形貌测量软件）是一款激光三维形貌测量点云可视化软件，该软件具备以下功能：

1、数据读取。常见数据文件（如 ply, pcd 和 obj）的读取、保存、删除清空及可视化显示。

2、数据图形的基本操作，包括设置图像颜色，设置视图窗口背景颜色，设置点云数据的可视化尺寸，设置坐标系的显示。

3、数据图形的处理，包括数据滤波，点云数据的采样，点云数据的压缩和法线的显示。

4、数据图形的重建，包括表面重建和曲面重构。

5、软件界面基本功能。软件主要由: 菜单栏、工具栏、项目窗口、属性窗口、输出窗口、颜色窗口、滤波窗口和显示界面组成。其中大部分都是停靠窗口，可以在菜单栏的视图选项设置是否显示，方便用户自定义软件界面。为了方便大家操作，本文中的示例都是在 Windows 下操作的。

二、PointCloud View 使用说明
1. 数据文件的基本操作

1.1 打开点云数据

点击菜单按钮下的打开按钮（Open），选择需要处理的数据文件，如下图所示：

点云数据是由很多个具有三维坐标 x, y, z 的点组成的数据格式，除了位置信息外，点云还可以包含颜色信息（点云的 RGB 值）、透明信息、法线信息等。目前常用的点云格式有 pcd, ply 以及 obj 格式。打开这三种格式的点云主要通过 Qt 库的文件对话框和 PCL 库中载入点云数据的函数实现。有的时候点云数据保存为txt格式，为了方便大家操作，可以直接点击“打开文本”按钮，可以直接读取txt格式的数据。

1.2 保存点云数据
保存点云 Save 有两个特点：

Open 可以实现对 pcd, ply 和 obj 等格式文件的多类型打开，Save 也可以将文件保存成 pcd, ply 等多种类型，这样也就实现了点云的格式转换功能：

有时候点云数据量非常大，数据读取非常慢，效率低下，所以我们可以把数据文件保存成二进制的形式，这样数据会缩小很多倍，数据读取速度大大提高，点击“保存二进制点云”按钮可以把数据文件保存为二进制的形式。

1.3 清空点云数据和刷新显示界面
清除点云（Clear）可将视图窗口中的所有点云模型及后台缓存数据清空。

刷新显示点云（Updata）可以刷新显示的点云，重新显示。

1.4 软件退出
退出（Quit）按钮，退出软件界面。

2. 点云数据的数据处理操作

激光雷达采集的点云数据要进行滤波、配准、采样等操作，然后得到比较准确的三维形貌。

2.1 数据的滤波操作

滤波是为了滤除点云数据中的噪声点和杂波点，使数据更准确，主要包括体素格滤波，直通滤波，统计滤波，半径滤波，条件滤波和双边滤波。

体素格滤波主要是用于数据简化，直通滤波用于滤除大范围杂波，统计滤波用于去除噪声点。

图为点云数据的体素格滤波的结果。

3、点云数据重建

点击点云重建菜单下的泊松曲面重建按钮即可完成数据的曲面重建，去下图所示：

4、数据的颜色渲染和界面主题

点云中的点不但具有三维信息（x, y, z 坐标），还具有颜色信息（R, G, B），为了更形象地描述点云模型，抑或是为了区分不同点云模型，出于这样的目的，我们需要对点云模型的颜色进行修改。具体包括的功能为：

1、调整RGB值改变单一点云文件颜色：

通过颜色对话框来选择具体颜色

也可以通过调节界面右方颜色窗口的滑块控件设置RGB：

右边滑动窗口255、255、0表示颜色为黄色。

2、点击渲染主题菜单下的点云随机色按钮或者颜色窗口的RandomColor按钮即可对点云数据进行随机上色：

3、给点云数据添加渐变色

4、设置显示界面的颜色和背景：

5、设置点云可视化尺寸
点云数据由很多点构成，每个点本身具有颜色信息，但是没有尺寸大小的信息。但需要以不同大小进行显示，这是可视化的任务，不涉及对点云本身的修改。设置点云可视化尺寸功能效果如下，为size = 3时点云的大小，为了不影响点云操作，允许的最大尺寸为10（因为点的尺寸越大，渲染速度越慢，对点云的操作也不方便）。