pcd，obj，mtl文件格式解析
pcd文件解析
PCD文件格式并非白费力气地做重复工作，现有的文件结构因本身组成的原因不支持由PCL库引进n维点类型机制处理过程中的某些扩展，而PCD文件格式能够很好地补足这一点。PCD不是第一个支持3D点云数据的文件类型，尤其是计算机图形学和计算几何学领域，已经创建了很多格式来描述任意多边形和激光扫描仪获取的点云。包括下面几种格式：
- 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。
—-摘自PCL中文官网
格式说明
| 字段 | 说明 | 备注 |
|---|---|---|
| VERSION | PCL版本 | |
| FIELDS | 指定一个点可以有的每一个维度和字段的名字 | |
| FIELDS x y z | 坐标 | |
| FIELDS x y z rgb | 坐标+颜色 | |
| FIELDS x y z normal_x normal_y normal_z | 坐标+法线 | |
| SIZE | 用字节数指定每一个维度的大小 | |
| unsigned char/ char | 1字节 | |
| unsigned short/ short | 2字节 | |
| unsigned int/ int/ float | 4字节 | |
| double | 8字节 | |
| TYPE | 用一个字符指定每一个维度的类型 | |
| I | 有符号char,short,int | |
| U | 无符号char,short,int | |
| F | 浮点类型 | |
| COUNT | 指定每一个维度包含的元素数目。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 | |
| 1.它能确定无序数据集的点云中点的个数 | ||
| 2.它能确定有序点云数据集的宽度 | ||
| HEIGHT | 用点的数目表示点云数据集的高度 | |
| 1.它表示有序点云数据集的高度 | ||
| 2.对于无序数据集它被设置成1 | ||
| VIEWPOINT | 指定数据集中点云的获取视点 | |
| 视点信息被指定为平移（txtytz）+四元数（qwqxqyqz）。 | 默认 VIEWPOINT 0 0 0 1 0 0 0 | |
| POINTS | 指定点云中点的总数 | |
| DATA | 指定存储点云数据的数据类型 | |
| ascii和二进制 | ||
| 具体的数据 |
例子
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
xyzrgb
# .PCD v.7 - Point Cloud Data file format
VERSION .7
FIELDS x y z rgb
SIZE 4 4 4 4
TYPE F F F F
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
0.81915 0.32 0 4.2108e+06
0.97192 0.278 0 4.2108e+06
0.944 0.29474 0 4.2108e+06
0.98111 0.24247 0 4.2108e+06
0.93655 0.26143 0 4.2108e+06
0.91631 0.27442 0 4.2108e+06
0.81921 0.29315 0 4.2108e+06
0.90701 0.24109 0 4.2108e+06
0.83239 0.23398 0 4.2108e+06- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
xyz
# .PCD v0.7 - Point Cloud Data file format
VERSION 0.7
FIELDS x y z
SIZE 4 4 4
TYPE F F F
COUNT 1 1 1
WIDTH 5
HEIGHT 1
VIEWPOINT 0 0 0 1 0 0 0
POINTS 5
DATA ascii
1.28125 577.09375 197.9375
828.125 599.03125 491.375
358.6875 917.4375 842.5625
764.5 178.28125 879.53125
727.53125 525.84375 311.28125
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
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obj文件解析
OBJ文件是Alias|Wavefront公司为它的一套基于工作站的3D建模和动画软件”Advanced Visualizer”开发的一种标准3D模型文件格式，很适合用于3D软件模型之间的互导，也可以通过Maya读写。比如你在3dsMax或LightWave中建了一个模型，想把它调到Maya里面渲染或动画，导出OBJ文件就是一种很好的选择。目前几乎所有知名的3D软件都支持OBJ文件的读写。 —引自百度百科
obj文件是纯文本表示的，可以直接读取，非常方便使用。
格式说明
常用的格式解析
| 对象 | 说明 |
|---|---|
| v | 顶点坐标 |
| vn | 法线坐标 |
| vt | 纹理坐标 |
| f | 面，顶点/纹理/法线 |
| g | 组 |
| s | 光滑组 |
例子
obj文件的材质用mtl文件进行存储，每个f是一个面，分别对应v，vt，vn的索引，按照组来选择材质，每个组同一个材质，然后根据材质名在mtl文件中查找对应的材质。
# 3ds Max Wavefront OBJ Exporter v0.97b - (c)2007 guruware
# 创建的文件:22.03.2017 20:29:56
mtllib 5.mtl
#
# object Box001
#
v -1.3354 27.0202 -30.3129
v -1.3354 27.0202 4.4486
v 9.7064 27.0202 -30.3129
v 9.7064 27.0202 4.4486
v 9.7064 -3.2062 4.4486
v -1.3354 -3.2062 4.4486
v 9.7064 -3.2062 -30.3129
v -1.3354 -3.2062 -30.3129
# 8 vertices
vn 0.0000 1.0000 -0.0000
vn 0.0000 -1.0000 -0.0000
vn 0.0000 0.0000 1.0000
vn 1.0000 0.0000 -0.0000
vn 0.0000 0.0000 -1.0000
vn -1.0000 0.0000 -0.0000
# 6 vertex normals
vt 0.0000 1.0000 0.0000
vt 0.0000 0.0000 0.0000
vt 1.0000 1.0000 0.0000
vt 1.0000 0.0000 0.0000
# 4 texture coords
g Box001
usemtl 01___Default
s 2
f 1/1/1 2/2/1 3/3/1
f 4/4/1 3/3/1 2/2/1
s 4
f 5/2/2 6/4/2 7/1/2
f 8/3/2 7/1/2 6/4/2
s 8
f 4/4/3 2/2/3 5/3/3
f 6/1/3 5/3/3 2/2/3
s 16
f 3/4/4 4/2/4 7/3/4
f 5/1/4 7/3/4 4/2/4
s 32
f 1/4/5 3/2/5 8/3/5
f 7/1/5 8/3/5 3/2/5
s 64
f 2/4/6 1/2/6 6/3/6
f 8/1/6 6/3/6 1/2/6
# 12 faces- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
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mtl文件解析
mtl文件是obj文件附带的材质文件，也是以纯文本保存的。
格式说明
常用格式说明
| 对象 | 说明 |
|---|---|
| Ka | ambient color |
| Kd | diffuse color |
| Ks | specular color |
| d/Tr | 透明 |
| illum | 照明模型 |
| map_Ka | ambient map |
| map_Kd | diffuse map，大部分情况与ambient map相同 |
| map_Ks | specular map |
| Ns | shininess of the material |
例子
# 3ds Max Wavefront OBJ Exporter v0.97b - (c)2007 guruware
# 创建的文件:22.03.2017 20:29:56
newmtl 01___Default
Ns 10.0000
Ni 1.5000
d 1.0000
Tr 0.0000
Tf 1.0000 1.0000 1.0000
illum 2
Ka 0.5882 0.5882 0.5882
Kd 0.5882 0.5882 0.5882
Ks 0.0000 0.0000 0.0000
Ke 0.0000 0.0000 0.0000
map_Ka C:\Users\uux\Documents\3dsMax\sceneassets\images\BWom0001-M3-Body-D.jpg
map_Kd C:\Users\uux\Documents\3dsMax\sceneassets\images\BWom0001-M3-Body-D.jpg