云比较软件CloudCompare详解

一、介绍

云比较软件(CloudCompare)是一个完全开源的三维点云和三维几何数据处理软件。它支持大量的数据格式，可以在不同格式之间进行转换和处理。云比较软件可以被广泛应用于三维重建、点云分析、拓扑分析、CAD模型比对等领域。

二、基本功能

CloudCompare的基本功能包括：

1. 点云可视化

云比较软件支持数据的可视化处理，在图形界面中展示点云或三维模型的属性和信息，直观展示数据信息，帮助用户对数据有一个整体的认识。

#include 
#include 
#include 

int main(int argc, char** argv)
{
    pcl::PointCloud::Ptr cloud (new pcl::PointCloud);
    pcl::io::loadPCDFile ("filename.pcd", *cloud);

    pcl::visualization::CloudViewer viewer("Cloud Viewer");
    viewer.showCloud(cloud);

    while (!viewer.wasStopped ())
    {
    }

    return 0;
}

2. 数据处理

云比较软件提供了丰富的数据处理方法，包括点云滤波、特征提取、曲面重构等方法。

#include 
#include 
#include 

int main (int argc, char** argv)
{
    pcl::PointCloud::Ptr cloud (new pcl::PointCloud);

    pcl::io::loadPCDFile ("filename.pcd", *cloud);

    pcl::PassThrough pass;

    pass.setInputCloud (cloud);
    pass.setFilterFieldName ("z");
    pass.setFilterLimits (0.0, 1.0);
    pass.filter (*cloud_filtered);

    pcl::io::savePCDFileASCII ("filename_filtered.pcd", *cloud_filtered);
}

3. 数据比较

云比较软件不仅能够可视化展示数据，还能对数据进行比较，生成差异云。差异云是两个或多个数据之间的不同点的集合，它可以帮助用户找到差异并进行比对。

#include 
#include 

int main(int argc, char** argv)
{
    pcl::PointCloud::Ptr cloud (new pcl::PointCloud);
    pcl::io::loadPCDFile ("filename1.pcd", *cloud);

    pcl::PointCloud::Ptr cloud2 (new pcl::PointCloud);
    pcl::io::loadPCDFile ("filename2.pcd", *cloud2);

    pcl::SIFTKeypoint sift;
    sift.setInputCloud(cloud);
    pcl::PointCloud result;
    sift.compute(result);

    pcl::VoxelGrid vg;

    vg.setInputCloud(cloud2);
    vg.setLeafSize(0.01, 0.01, 0.01);

    pcl::PointCloud cloud_filtered;

    vg.filter(cloud_filtered);

    pcl::PointCloud::Ptr output (new pcl::PointCloud);

    pcl::SegmentDifferences diff;

    diff.setInputCloud(cloud);
    diff.setTargetCloud(cloud_filtered);
    diff.segment(*output);

    pcl::io::savePCDFileASCII ("filename_diff.pcd", *output);

    return (0);
}

三、高级功能

1. 自定义插件

云比较软件支持自定义插件。开发者可以使用C++或Python编写插件，并将其编译为可执行文件，在云比较软件中使用。

#include 
#include 
#include 

#include "cloudcompare_plugin.h"

CC_EXPORT bool ccPluginInit()
{
    cloudcompare::PluginParams params;
    params.mDescription = QObject::tr("Example plugin");
    cloudcompare::PluginFunctions::instance()->registerTool(
        "example", "test", "description", "icon path", 0, params);
    return true;
}

CC_EXPORT void ccGenericTool(unsigned int iIndex, QWidget *parent, cloudcompare::CLOUDCOMPARE* cc)
{
    pcl::PointCloud::Ptr cloud (new pcl::PointCloud);

    pcl::io::loadPCDFile ("filename.pcd", *cloud);

    pcl::PassThrough pass;

    pass.setInputCloud (cloud);
    pass.setFilterFieldName ("z");
    pass.setFilterLimits (0.0, 1.0);
    pass.filter (*cloud_filtered);

    pcl::io::savePCDFileASCII ("filename_filtered.pcd", *cloud_filtered);
}

2. 脚本扩展

云比较软件还支持脚本扩展，用户可以使用脚本语言扩展软件的功能。

from cloudcompare import pycc

cc = pycc.CloudCompare()

cc.load('filename.ply')

cc.run('voxel_grid') # using default parameters

cc.save('filename_voxel.ply')

3. 云比较软件模块化

云比较软件模块化的思想是基于软件工程的模块化思想开发的。每一个可执行模块都是独立的、可移植的，并提供了简单的接口供其他模块使用。

#include "CloudCompareMod.h"
#include 

int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
    cc::CloudCompareMod mod;

    mod.initialize();

    a.exec();

    mod.finalize();

    return 0;
}

四、结论

云比较软件是一个强大的三维点云和几何数据处理软件，具有丰富的功能和灵活的扩展方式。它支持多种数据格式，可以应用于许多领域。云比较软件得到了广泛的关注和使用，也是三维数据处理领域中不可或缺的软件之一。