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
  • 7
  • 8
  • 9
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  • 17

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 20:29:56mtllib 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 verticesvn 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 normalsvt 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 coordsg 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
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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 20:29:56newmtl 01___DefaultNs 10.0000Ni 1.5000d 1.0000Tr 0.0000Tf 1.0000 1.0000 1.0000 illum 2Ka 0.5882 0.5882 0.5882Kd 0.5882 0.5882 0.5882Ks 0.0000 0.0000 0.0000Ke 0.0000 0.0000 0.0000map_Ka C:\Users\uux\Documents\3dsMax\sceneassets\images\BWom0001-M3-Body-D.jpgmap_Kd C:\Users\uux\Documents\3dsMax\sceneassets\images\BWom0001-M3-Body-D.jpg

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