雲比較軟體CloudCompare詳解

一、介紹

雲比較軟體(CloudCompare)是一個完全開源的三維點雲和三維幾何數據處理軟體。它支持大量的數據格式，可以在不同格式之間進行轉換和處理。雲比較軟體可以被廣泛應用於三維重建、點雲分析、拓撲分析、CAD模型比對等領域。

二、基本功能

CloudCompare的基本功能包括：

1. 點雲可視化

雲比較軟體支持數據的可視化處理，在圖形界面中展示點雲或三維模型的屬性和信息，直觀展示數據信息，幫助用戶對數據有一個整體的認識。

#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. 數據處理

雲比較軟體提供了豐富的數據處理方法，包括點雲濾波、特徵提取、曲面重構等方法。

#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. 數據比較

雲比較軟體不僅能夠可視化展示數據，還能對數據進行比較，生成差異雲。差異雲是兩個或多個數據之間的不同點的集合，它可以幫助用戶找到差異並進行比對。

#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、高級功能

1. 自定義插件

雲比較軟體支持自定義插件。開發者可以使用C++或Python編寫插件，並將其編譯為可執行文件，在雲比較軟體中使用。

#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. 腳本擴展

雲比較軟體還支持腳本擴展，用戶可以使用腳本語言擴展軟體的功能。

from cloudcompare import pycc

cc = pycc.CloudCompare()

cc.load('filename.ply')

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

cc.save('filename_voxel.ply')

3. 雲比較軟體模塊化

雲比較軟體模塊化的思想是基於軟體工程的模塊化思想開發的。每一個可執行模塊都是獨立的、可移植的，並提供了簡單的介面供其他模塊使用。

#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、結論

雲比較軟體是一個強大的三維點雲和幾何數據處理軟體，具有豐富的功能和靈活的擴展方式。它支持多種數據格式，可以應用於許多領域。雲比較軟體得到了廣泛的關注和使用，也是三維數據處理領域中不可或缺的軟體之一。