CGAL学习之路（三）：CGAL读写点云

企业开发 2022-03-24 23:54:07 阅读次数: 0

文章目录

1 CGAL创建点云

1.1 insert方式

代码：

#include <CGAL/Exact_predicates_inexact_constructions_kernel.h>
#include <CGAL/Point_set_3.h>

typedef CGAL::Exact_predicates_inexact_constructions_kernel Kernel;
typedef Kernel::Point_3 Point;				//三维点（double类型）
typedef CGAL::Point_set_3<Point> Point_set;	//三维点云

using namespace std;

int main()
{
    
    
	Point_set point_set;		//创建一个三维点云容器
	//insert方式插入每一点坐标
	point_set.insert(Point(1, 2, 3));
	point_set.insert(Point(4, 5, 6));
	point_set.insert(Point(7, 8, 9));

	cout << "->点云的点数为：" << point_set.size() << endl;

	return 0;
}

输出结果：

->点云的点数为：3

1.2 迭代器方式

代码：

#include <CGAL/Exact_predicates_inexact_constructions_kernel.h>
#include <CGAL/Point_set_3.h>

typedef CGAL::Exact_predicates_inexact_constructions_kernel Kernel;
typedef Kernel::Point_3 Point;				//三维点（double类型）
typedef CGAL::Point_set_3<Point> Point_set;	//三维点云

using namespace std;

int main()
{
    
    
	Point_set point_set;							//创建一个三维点云容器
	//迭代器方式插入每一点坐标
	point_set.resize(3);							//设置容器大小
	Point_set::iterator it = point_set.begin();		//设置迭代器初始位置
	point_set.point(*it + 0) = Point(1, 2, 3);
	point_set.point(*it + 1) = Point(4, 5, 6);
	point_set.point(*it + 2) = Point(7, 8, 9);

	cout << "->点云的点数为：" << point_set.size() << endl;

	return 0;
}

输出结果：

->点云的点数为：3

2 CGAL读点云

2.1 读取XYZ点云

代码：

#include <CGAL/Exact_predicates_inexact_constructions_kernel.h>
#include <CGAL/Point_set_3.h>

typedef CGAL::Exact_predicates_inexact_constructions_kernel Kernel;
typedef Kernel::Point_3 Point;				//三维点（double类型）
typedef CGAL::Point_set_3<Point> Point_set;	//三维点云

using namespace std;

int main()
{
    
    
	Point_set point_set;		//创建一个三维点云容器
	if (!CGAL::IO::read_XYZ("oni.xyz", point_set))
	{
    
    
		cerr << "\a->点云文件不存在!\n" << endl;
		return -1;
	}
	cout << "->加载点云的点数：" << point_set.size() << endl;

	return 0;
}

输出结果：

->加载点云的点数：1435

2.2 读取PLY点云

代码：

#include <CGAL/Exact_predicates_inexact_constructions_kernel.h>
#include <CGAL/Point_set_3.h>

typedef CGAL::Exact_predicates_inexact_constructions_kernel Kernel;
typedef Kernel::Point_3 Point;				//三维点（double类型）
typedef CGAL::Point_set_3<Point> Point_set;	//三维点云

using namespace std;

int main()
{
    
    
	Point_set point_set;		//创建一个三维点云容器
	if (!CGAL::IO::read_PLY("oni.ply", point_set))
	{
    
    
		cerr << "\a->点云文件不存在!\n" << endl;
		return -1;
	}
	cout << "->加载点云的点数：" << point_set.size() << endl;

	return 0;
}

输出结果：

->加载点云的点数：1435

2.3 ifstream读取XYZ \ PLY点云

代码：

#include <CGAL/Exact_predicates_inexact_constructions_kernel.h>
#include <CGAL/Point_set_3.h>

typedef CGAL::Exact_predicates_inexact_constructions_kernel Kernel;
typedef Kernel::Point_3 Point;				//三维点（double类型）
typedef CGAL::Point_set_3<Point> Point_set;	//三维点云

using namespace std;

int main()
{
    
    
	//--------- 读取XYZ点云 ----------
	Point_set point_set_xyz;		//创建一个三维XYZ点云容器
	ifstream ifs_xyz("oni.xyz", std::ios_base::binary);
	if (!ifs_xyz)
	{
    
    
		cerr << "\a->点云文件不存在！\n" << endl;
		return -1;
	}
	ifs_xyz >> point_set_xyz;
	ifs_xyz.close();
	cout << "->加载XYZ点云的点数：" << point_set_xyz.size() << endl;

	//--------- 读取PLY点云 ----------
	Point_set point_set_ply;		//创建一个三维PLY点云容器
	ifstream ifs_ply("oni.ply", std::ios_base::binary);
	if (!ifs_ply)
	{
    
    
		cerr << "\a->点云文件不存在！\n" << endl;
		return -1;
	}
	ifs_ply >> point_set_ply;
	ifs_ply.close();
	cout << "->加载PLY点云的点数：" << point_set_ply.size() << endl;

	return 0;
}

输出结果：

->加载XYZ点云的点数：1435
->加载PLY点云的点数：1435

3 CGAL输出点坐标

CGAL采用迭代器的方式输出点云坐标。

3.1 输出点云所有坐标

代码：

#include <CGAL/Exact_predicates_inexact_constructions_kernel.h>
#include <CGAL/Point_set_3.h>

typedef CGAL::Exact_predicates_inexact_constructions_kernel Kernel;
typedef Kernel::Point_3 Point;				//三维点（double类型）
typedef CGAL::Point_set_3<Point> Point_set;	//三维点云

using namespace std;

int main()
{
    
    
	//-------------------- 创建点云 --------------------
	Point_set point_set;		//创建一个三维点云容器
	//迭代器方式插入每一点坐标
	point_set.resize(5);							//设置容器大小
	Point_set::iterator it = point_set.begin();		//设置迭代器初始位置
	point_set.point(*it + 0) = Point(1, 2, 3);
	point_set.point(*it + 1) = Point(4, 5, 6);
	point_set.point(*it + 2) = Point(7, 8, 9);

	cout << "->点云的点数为：" << point_set.size() << endl;
	//==================== 创建点云 ====================

	//-------------------- 输出坐标 --------------------
	for (Point_set::iterator it = point_set.begin(); it != point_set.end(); ++it)
	{
    
    
		cout << point_set.point(*it) << endl;
	}
	//==================== 输出坐标 ====================

	return 0;
}

输出结果：

->点云的点数为：5
1 2 3
4 5 6
7 8 9
0 0 0
0 0 0

3.2 输出某一点的坐标

代码：

#include <CGAL/Exact_predicates_inexact_constructions_kernel.h>
#include <CGAL/Point_set_3.h>

typedef CGAL::Exact_predicates_inexact_constructions_kernel Kernel;
typedef Kernel::Point_3 Point;				//三维点（double类型）
typedef CGAL::Point_set_3<Point> Point_set;	//三维点云

using namespace std;

int main()
{
    
    
	//-------------------- 创建点云 --------------------
	Point_set point_set;		//创建一个三维点云容器
	//迭代器方式插入每一点坐标
	point_set.resize(5);							//设置容器大小
	Point_set::iterator it = point_set.begin();		//设置迭代器初始位置
	point_set.point(*it + 0) = Point(1, 2, 3);
	point_set.point(*it + 1) = Point(4, 5, 6);
	point_set.point(*it + 2) = Point(7, 8, 9);

	cout << "->点云的点数为：" << point_set.size() << endl;
	//==================== 创建点云 ====================

	//----------------- 输出某一点坐标 ------------------
	int i = 1;
	cout << "->第" << i + 1 << "个点的坐标为：" << point_set.point(*it + i) << endl;
	//================= 输出某一点坐标 ==================
	
	return 0;
}

输出结果：

->点云的点数为：5
->第2个点的坐标为：4 5 6

3.3 输出XYZ坐标

代码：

#include <CGAL/Exact_predicates_inexact_constructions_kernel.h>
#include <CGAL/Point_set_3.h>

typedef CGAL::Exact_predicates_inexact_constructions_kernel Kernel;
typedef Kernel::Point_3 Point;				//三维点（double类型）
typedef CGAL::Point_set_3<Point> Point_set;	//三维点云

using namespace std;

int main()
{
    
    
	//-------------------- 创建点云 --------------------
	Point_set point_set;		//创建一个三维点云容器
	//insert方式插入每一点坐标
	point_set.insert(Point(1, 2, 3));
	point_set.insert(Point(4, 5, 6));
	point_set.insert(Point(7, 8, 9));

	cout << "->点云的点数为：" << point_set.size() << endl;
	//==================== 创建点云 ====================

	//------------------ 输出XYZ坐标 -------------------
	for (Point_set::iterator it = point_set.begin(); it != point_set.end(); ++it)
	{
    
    
		cout << "第" << *it + 1 << "个点坐标：" << point_set.point(*it) << endl;
		cout << "	x：" << point_set.point(*it)[0]
			 << "	y：" << point_set.point(*it)[1]
			 << "	z：" << point_set.point(*it)[2]
			 << endl;
	}
	//================== 输出XYZ坐标 ===================
	return 0;
}

输出结果：

->点云的点数为：3
第1个点坐标：1 2 3
 x：1 y：2 z：3
第2个点坐标：4 5 6
 x：4 y：5 z：6
第3个点坐标：7 8 9
 x：7 y：8 z：9

4 CGAL保存点云（XYZ | PLY）

代码：

#include <CGAL/Exact_predicates_inexact_constructions_kernel.h>
#include <CGAL/Point_set_3.h>

typedef CGAL::Exact_predicates_inexact_constructions_kernel Kernel;
typedef Kernel::Point_3 Point;				//三维点（double类型）
typedef CGAL::Point_set_3<Point> Point_set;	//三维点云

using namespace std;

int main()
{
    
    
	//-------------------- 创建点云 --------------------
	Point_set point_set;		//创建一个三维点云容器
	//insert方式插入每一点坐标
	point_set.insert(Point(1, 2, 3));
	point_set.insert(Point(4, 5, 6));
	point_set.insert(Point(7, 8, 9));

	cout << "->点云的点数为：" << point_set.size() << endl;
	//==================== 创建点云 ====================

	//------------------ 保存XYZ点云 ------------------
	CGAL::IO::write_XYZ("write_XYZ.xyz", point_set);
	//================== 保存XYZ点云 ==================

	//------------------ 保存PLY点云 ------------------
	CGAL::IO::write_PLY("write_PLY.ply", point_set);
	//================== 保存PLY点云 ==================

	return 0;
}

输出结果：

在这里插入图片描述

5 添加法向量字段

5.1 在已有点上添加法向量信息

代码：

#include <CGAL/Exact_predicates_inexact_constructions_kernel.h>
#include <CGAL/Point_set_3.h>

typedef CGAL::Exact_predicates_inexact_constructions_kernel Kernel;
typedef Kernel::Point_3 Point;				//三维点（double类型）
typedef Kernel::Vector_3 Vector;			//用于添加法向量
typedef CGAL::Point_set_3<Point> Point_set;	//三维点云

using namespace std;

//打印点云字段信息
void print_point_set(const Point_set &point_set)
{
    
    
	if (point_set.has_normal_map())
	{
    
    
		for (Point_set::const_iterator it = point_set.begin(); it != point_set.end(); ++it)
		{
    
    
			cout << "第" << *it + 1 << "个点坐标：" << point_set.point(*it)
				<< "，法向量为：" << point_set.normal(*it)
				<< endl;
		}
	}
	else
	{
    
    
		for (Point_set::const_iterator it = point_set.begin(); it != point_set.end(); ++it)
		{
    
    
			cout << "第" << *it + 1 << "个点坐标：" << point_set.point(*it) << endl;
		}
	}
}

int main()
{
    
    
	//-------------------- 创建点云 --------------------
	Point_set point_set;		//创建一个三维点云容器
	//insert方式插入每一点坐标
	point_set.insert(Point(1, 2, 3));
	point_set.insert(Point(4, 5, 6));
	point_set.insert(Point(7, 8, 9));

	print_point_set(point_set);
	//==================== 创建点云 ====================

	//----------------- 添加法向量字段 -----------------
	point_set.add_normal_map();		//添加法向量，默认为（0，0，0）

	print_point_set(point_set);
	//================= 添加法向量字段 =================

	//----------------- 法向量字段赋值 -----------------
	Point_set::iterator it_n = point_set.begin();
	point_set.normal(*(it_n++)) = Vector(2.5, 2.5, 0.6);
	point_set.normal(*(it_n++)) = Vector(0.5, 1.7, 0.9);
	point_set.normal(*(it_n++)) = Vector(0.9, 1.8, 1.9);

	print_point_set(point_set);
	//================= 法向量字段赋值 =================
	
	return 0;
}

输出结果：

第1个点坐标：1 2 3
第2个点坐标：4 5 6
第3个点坐标：7 8 9
第1个点坐标：1 2 3，法向量为：0 0 0
第2个点坐标：4 5 6，法向量为：0 0 0
第3个点坐标：7 8 9，法向量为：0 0 0
第1个点坐标：1 2 3，法向量为：2.5 2.5 0.6
第2个点坐标：4 5 6，法向量为：0.5 1.7 0.9
第3个点坐标：7 8 9，法向量为：0.9 1.8 1.9

5.2 添加新的 XYZ + Normal

代码：

#include <CGAL/Exact_predicates_inexact_constructions_kernel.h>
#include <CGAL/Point_set_3.h>

typedef CGAL::Exact_predicates_inexact_constructions_kernel Kernel;
typedef Kernel::Point_3 Point;				//三维点（double类型）
typedef Kernel::Vector_3 Vector;			//用于添加法向量
typedef CGAL::Point_set_3<Point> Point_set;	//三维点云

using namespace std;

//打印点云字段信息
void print_point_set(const Point_set &point_set)
{
    
    
	if (point_set.has_normal_map())
	{
    
    
		for (Point_set::const_iterator it = point_set.begin(); it != point_set.end(); ++it)
		{
    
    
			cout << "第" << *it + 1 << "个点坐标：" << point_set.point(*it)
				<< "，法向量为：" << point_set.normal(*it)
				<< endl;
		}
	}
	else
	{
    
    
		for (Point_set::const_iterator it = point_set.begin(); it != point_set.end(); ++it)
		{
    
    
			cout << "第" << *it + 1 << "个点坐标：" << point_set.point(*it) << endl;
		}
	}
}

int main()
{
    
    
	//-------------------- 创建点云 --------------------
	Point_set point_set;		//创建一个三维点云容器
	//insert方式插入每一点坐标
	point_set.insert(Point(1, 2, 3));
	point_set.insert(Point(4, 5, 6));
	point_set.insert(Point(7, 8, 9));
	cout << "->创建点云：" << endl;
	print_point_set(point_set);
	//==================== 创建点云 ====================

	//----------------- 添加法向量字段 -----------------
	point_set.add_normal_map();		//添加法向量，默认为（0，0，0）
	cout << "->添加法向量字段：" << endl;
	print_point_set(point_set);
	//================= 添加法向量字段 =================

	//----------------- 法向量字段赋值 -----------------
	Point_set::iterator it_n = point_set.begin();
	point_set.normal(*(it_n++)) = Vector(2.5, 2.5, 0.6);
	point_set.normal(*(it_n++)) = Vector(0.5, 1.7, 0.9);
	point_set.normal(*(it_n++)) = Vector(0.9, 1.8, 1.9);
	cout << "->法向量字段赋值：" << endl;
	print_point_set(point_set);
	//================= 法向量字段赋值 =================

	//----------------- 添加XYZ+Normal -----------------
	///方式1：
	point_set.insert(Point(10, 11, 12), Vector(4, 5, 6));
	cout << "->添加XYZ+Normal方式1：" << endl;
	print_point_set(point_set);
	///方式2：
	Point_set::iterator new_item = point_set.insert(Point(13, 14, 15));
	point_set.normal(*new_item) = Vector(7, 8, 9);
	cout << "->添加XYZ+Normal方式2：" << endl;
	print_point_set(point_set);
	//================= 删除XYZ外的属性 =================
	
	return 0;
}

输出结果：

->创建点云：
第1个点坐标：1 2 3
第2个点坐标：4 5 6
第3个点坐标：7 8 9
->添加法向量字段：
第1个点坐标：1 2 3，法向量为：0 0 0
第2个点坐标：4 5 6，法向量为：0 0 0
第3个点坐标：7 8 9，法向量为：0 0 0
->法向量字段赋值：
第1个点坐标：1 2 3，法向量为：2.5 2.5 0.6
第2个点坐标：4 5 6，法向量为：0.5 1.7 0.9
第3个点坐标：7 8 9，法向量为：0.9 1.8 1.9
->添加XYZ+Normal方式1：
第1个点坐标：1 2 3，法向量为：2.5 2.5 0.6
第2个点坐标：4 5 6，法向量为：0.5 1.7 0.9
第3个点坐标：7 8 9，法向量为：0.9 1.8 1.9
第4个点坐标：10 11 12，法向量为：4 5 6
->添加XYZ+Normal方式2：
第1个点坐标：1 2 3，法向量为：2.5 2.5 0.6
第2个点坐标：4 5 6，法向量为：0.5 1.7 0.9
第3个点坐标：7 8 9，法向量为：0.9 1.8 1.9
第4个点坐标：10 11 12，法向量为：4 5 6
第5个点坐标：13 14 15，法向量为：7 8 9

6 删除XYZ外的属性字段，只保留XYZ

在上一节代码的基础上，最后面添加以下代码：

point_set.clear_properties();

完整代码如下：

#include <CGAL/Exact_predicates_inexact_constructions_kernel.h>
#include <CGAL/Point_set_3.h>

typedef CGAL::Exact_predicates_inexact_constructions_kernel Kernel;
typedef Kernel::Point_3 Point;				//三维点（double类型）
typedef Kernel::Vector_3 Vector;			//用于添加法向量
typedef CGAL::Point_set_3<Point> Point_set;	//三维点云

using namespace std;

//打印点云字段信息
void print_point_set(const Point_set &point_set)
{
    
    
	if (point_set.has_normal_map())
	{
    
    
		for (Point_set::const_iterator it = point_set.begin(); it != point_set.end(); ++it)
		{
    
    
			cout << "第" << *it + 1 << "个点坐标：" << point_set.point(*it)
				<< "，法向量为：" << point_set.normal(*it)
				<< endl;
		}
	}
	else
	{
    
    
		for (Point_set::const_iterator it = point_set.begin(); it != point_set.end(); ++it)
		{
    
    
			cout << "第" << *it + 1 << "个点坐标：" << point_set.point(*it) << endl;
		}
	}
}

int main()
{
    
    
	//-------------------- 创建点云 --------------------
	Point_set point_set;		//创建一个三维点云容器
	//insert方式插入每一点坐标
	point_set.insert(Point(1, 2, 3));
	point_set.insert(Point(4, 5, 6));
	point_set.insert(Point(7, 8, 9));
	cout << "->创建点云：" << endl;
	print_point_set(point_set);
	//==================== 创建点云 ====================

	//----------------- 添加法向量字段 -----------------
	point_set.add_normal_map();		//添加法向量，默认为（0，0，0）
	cout << "->添加法向量字段：" << endl;
	print_point_set(point_set);
	//================= 添加法向量字段 =================

	//----------------- 法向量字段赋值 -----------------
	Point_set::iterator it_n = point_set.begin();
	point_set.normal(*(it_n++)) = Vector(2.5, 2.5, 0.6);
	point_set.normal(*(it_n++)) = Vector(0.5, 1.7, 0.9);
	point_set.normal(*(it_n++)) = Vector(0.9, 1.8, 1.9);
	cout << "->法向量字段赋值：" << endl;
	print_point_set(point_set);
	//================= 法向量字段赋值 =================

	//----------------- 添加XYZ+Normal -----------------
	///方式1：
	point_set.insert(Point(10, 11, 12), Vector(4, 5, 6));
	cout << "->添加XYZ+Normal方式1：" << endl;
	print_point_set(point_set);
	///方式2：
	Point_set::iterator new_item = point_set.insert(Point(13, 14, 15));
	point_set.normal(*new_item) = Vector(7, 8, 9);
	cout << "->添加XYZ+Normal方式2：" << endl;
	print_point_set(point_set);
	//================= 添加XYZ+Normal =================

	//----------------- 删除XYZ外的属性 -----------------
	point_set.clear_properties();
	cout << "->删除XYZ外的属性：" << endl;
	print_point_set(point_set);
	//================= 删除XYZ外的属性 =================

	return 0;
}

输出结果：

->创建点云：
第1个点坐标：1 2 3
第2个点坐标：4 5 6
第3个点坐标：7 8 9
->添加法向量字段：
第1个点坐标：1 2 3，法向量为：0 0 0
第2个点坐标：4 5 6，法向量为：0 0 0
第3个点坐标：7 8 9，法向量为：0 0 0
->法向量字段赋值：
第1个点坐标：1 2 3，法向量为：2.5 2.5 0.6
第2个点坐标：4 5 6，法向量为：0.5 1.7 0.9
第3个点坐标：7 8 9，法向量为：0.9 1.8 1.9
->添加XYZ+Normal方式1：
第1个点坐标：1 2 3，法向量为：2.5 2.5 0.6
第2个点坐标：4 5 6，法向量为：0.5 1.7 0.9
第3个点坐标：7 8 9，法向量为：0.9 1.8 1.9
第4个点坐标：10 11 12，法向量为：4 5 6
->添加XYZ+Normal方式2：
第1个点坐标：1 2 3，法向量为：2.5 2.5 0.6
第2个点坐标：4 5 6，法向量为：0.5 1.7 0.9
第3个点坐标：7 8 9，法向量为：0.9 1.8 1.9
第4个点坐标：10 11 12，法向量为：4 5 6
第5个点坐标：13 14 15，法向量为：7 8 9
->删除XYZ外的属性：
第1个点坐标：1 2 3
第2个点坐标：4 5 6
第3个点坐标：7 8 9
第4个点坐标：10 11 12
第5个点坐标：13 14 15

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转载自blog.csdn.net/weixin_46098577/article/details/122636172
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