CGAL学习之路（三）：CGAL读写点云
2024-04-29 10:35:23
文章目录
- 1 CGAL创建点云
- 1.1 insert方式
- 1.2 迭代器方式
- 2 CGAL读点云
- 2.1 读取XYZ点云
- 2.2 读取PLY点云
- 2.3 ifstream读取XYZ \ PLY点云
- 3 CGAL输出点坐标
- 3.1 输出点云所有坐标
- 3.2 输出某一点的坐标
- 3.3 输出XYZ坐标
- 4 CGAL保存点云（XYZ | PLY）
- 5 添加法向量字段
- 5.1 在已有点上添加法向量信息
- 5.2 添加新的 XYZ + Normal
- 6 删除XYZ外的属性字段，只保留XYZ
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 3x：1 y：2 z：3
第2个点坐标：4 5 6x：4 y：5 z：6
第3个点坐标：7 8 9x：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：
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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