PCL学习笔记——PCD(点云数据）文件格式
pcd文件数据举例
# .PCD v.7 - Point Cloud Data file format
VERSION .7
FIELDS x y z rgb
SIZE 4 4 4 4
TYPE F FFF
COUNT 1 1 1 1
WIDTH 213
HEIGHT 1
VIEWPOINT 0 0 0 1 0 0 0
POINTS 213
DATA ascii
0.93773 0.33763 0 4.2108e+06
0.90805 0.35641 0 4.2108e+06
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PCD版本
在点云库（PCL）1.0版本发布之前，PCD文件格式有不同的修订号。这些修订号用PCD_Vx来编号（例如，PCD_V5、PCD_V6、PCD_V7等等），代表PCD文件的0.x版本号。然而PCL中PCD文件格式的正式发布是0.7版本（PCD_V7）。 -
文件头格式
每一个PCD文件包含一个文件头，它确定和声明文件中存储的点云数据的某种特性。PCD文件头必须用ASCII码来编码。PCD文件中指定的每一个文件头字段以及ascii点数据都用一个新行（\n）分开了，从0.7版本开始，PCD文件头包含下面的字段：·VERSION –指定PCD文件版本 ·FIELDS –指定一个点可以有的每一个维度和字段的名字。例如： FIELDS x y z # XYZ data FIELDS x y z rgb # XYZ + colors FIELDS x y z normal_xnormal_y normal_z # XYZ + surface normals FIELDS j1 j2 j3 # moment invariants ... ·SIZE –用字节数指定每一个维度的大小。例如： unsigned char/char has 1 byte unsigned short/short has 2 bytes unsignedint/int/float has 4 bytes double has 8 bytes ·TYPE –用一个字符指定每一个维度的类型。现在被接受的类型有： I –表示有符号类型int8（char）、int16（short）和int32（int）； U – 表示无符号类型uint8（unsigned char）、uint16（unsigned short）和uint32（unsigned int）； F –表示浮点类型。 ·COUNT –指定每一个维度包含的元素数目。例如，x这个数据通常有一个元素，但是像VFH这样的特征描述子就有308个。实际上这是在给每一点引入n维直方图描述符的方法，把它们当做单个的连续存储块。默认情况下，如果没有COUNT，所有维度的数目被设置成1。 ·WIDTH –用点的数量表示点云数据集的宽度。根据是有序点云还是无序点云，WIDTH有两层解释： 1)它能确定无序数据集的点云中点的个数（和下面的POINTS一样）； 2)它能确定有序点云数据集的宽度（一行中点的数目）。 注意：有序点云数据集，意味着点云是类似于图像（或者矩阵）的结构，数据分为行和列。这种点云的实例包括立体摄像机和时间飞行摄像机生成的数据。有序数据集的优势在于，预先了解相邻点（和像素点类似）的关系，邻域操作更加高效，这样就加速了计算并降低了PCL中某些算法的成本。 例如： WIDTH 640 # 每行有640个点 ·HEIGHT –用点的数目表示点云数据集的高度。类似于WIDTH ，HEIGHT也有两层解释： 1)它表示有序点云数据集的高度（行的总数）； 2)对于无序数据集它被设置成1（被用来检查一个数据集是有序还是无序）。 有序点云例子： WIDTH 640 # 像图像一样的有序结构，有640行和480列， HEIGHT 480 # 这样该数据集中共有640*480=307200个点 无序点云例子： WIDTH 307200 HEIGHT 1 # 有307200个点的无序点云数据集 ·VIEWPOINT–指定数据集中点云的获取视点。VIEWPOINT有可能在不同坐标系之间转换的时候应用，在辅助获取其他特征时也比较有用，例如曲面法线，在判断方向一致性时，需要知道视点的方位， 视点信息被指定为平移（txtytz）+四元数（qwqxqyqz）。默认值是： VIEWPOINT 0 0 0 1 0 0 0 ·POINTS–指定点云中点的总数。从0.7版本开始，该字段就有点多余了，因此有可能在将来的版本中将它移除。 例子： POINTS 307200 #点云中点的总数为307200 ·DATA –指定存储点云数据的数据类型。从0.7版本开始，支持两种数据类型：ascii和二进制。查看下一节可以获得更多细节。 注意：文件头最后一行（DATA）的下一个字节就被看成是点云的数据部分了，它会被解释为点云数据。 警告：PCD文件的文件头部分必须以上面的顺序精确指定，也就是如下顺序： VERSION、FIELDS、SIZE、TYPE、COUNT、WIDTH、HEIGHT、VIEWPOINT、POINTS、DATA 之间用换行隔开
存储数据类型
在0.7版本中，.PCD文件格式用两种模式存储数据： 如果以ASCII形式，每一点占据一个新行： p_1 p_2 … p_n 注意：从PCL 1.0.1版本开始，用字符串“nan”表示NaN，此字符表示该点的值不存在或非法等。此外，为了适应之前版本中使用“NaN”表示点的值不存在或者非法，PCL提供了将NaN转化为nan的二进制可执行文件
pcl_convert_NaN_nan:converts “NaN” values to “nan” values.
(Note: Starting with PCL version 1.0.1 the string representation for NaN is “nan”.)
用法实例：
pcd_convert_NaN_nan input.pcd output.pcd
其他文件格式
PLY是一种多边形文件格式，由Stanford大学的Turk等人设计开发；
STL是3D Systems公司创建的模型文件格式，主要应用于CAD、CAM领域；
OBJ是从几何学上定义的文件格式，首先由Wavefront Technologies开发；
X3D是符合ISO标准的基于XML的文件格式，表示3D计算机图形数据；
其他许多种格式。