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PCL 移动立方体重建（HOPPE）

article 2024/11/19 12:39:51

一、概述

PCL中的 pcl::MarchingCubes<pcl::PointXYZRGBNormal>:函数实现移动立方体重建的代码示例。

二、代码

#include <iostream>
#include <pcl/io/pcd_io.h>
#include <pcl/io/ply_io.h>
#include <pcl/point_types.h>
#include <pcl/features/normal_3d.h>
#include <pcl/kdtree/kdtree_flann.h>
#include <pcl/surface/marching_cubes_HOPPE.h>
#include <pcl/visualization/pcl_visualizer.h>
#include <boost/thread/thread.hpp>

// 可视化点云和mesh模型
void PointCloudandMeshViewer(pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGB>::Ptr& cloud, pcl::PolygonMesh& triangles)
{
	// 输出结果到可视化窗口
	boost::shared_ptr<pcl::visualization::PCLVisualizer> viewer(new pcl::visualization::PCLVisualizer("3D PointCloud Viewer"));
	// 设置视口1，显示原始点云
	int v1;
	viewer->createViewPort(0.0, 0.0, 0.5, 1.0, v1);  // 左侧窗口
	viewer->setBackgroundColor(0.0, 0.0, 0.0, v1);  // 黑色背景
	viewer->addText("Original PointCloud", 10, 10, "vp1_text", v1);  // 标题
	pcl::visualization::PointCloudColorHandlerCustom<pcl::PointXYZRGB> cloud_color_handler(cloud, 0, 255, 0);  // 绿色
	viewer->addPointCloud(cloud, cloud_color_handler, "original_cloud", v1);

	// 设置视口2，显示重建点云
	int v2;
	viewer->createViewPort(0.5, 0.0, 1.0, 1.0, v2);  // 右侧窗口
	viewer->setBackgroundColor(1.0, 1.0, 1.0, v2);   // 白色背景
	viewer->addText("mesh", 10, 10, "vp2_text", v2);
	viewer->addPolygonMesh(triangles, "triangles", v2);
	viewer->setRepresentationToWireframeForAllActors(); // 网格模型以线框图模式显示

	// 添加坐标系
   /* viewer->addCoordinateSystem(0.1);
	viewer->initCameraParameters();*/

	// 可视化循环
	while (!viewer->wasStopped())
	{
		viewer->spinOnce(100);
	}

}


int main()
{
	// 读取点云数据
	pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGB>::Ptr cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGB>);
	if (pcl::io::loadPCDFile("lamp.pcd", *cloud))
	{
		PCL_ERROR("Couldn't read the PCD files!\n");
		return -1;
	}
	// 计算法线
	pcl::NormalEstimation<pcl::PointXYZRGB, pcl::Normal> n;
	pcl::search::KdTree<pcl::PointXYZRGB>::Ptr tree(new pcl::search::KdTree<pcl::PointXYZRGB>);
	n.setInputCloud(cloud);
	n.setSearchMethod(tree);
	n.setKSearch(20);    // k邻域搜索范围
	pcl::PointCloud<pcl::Normal>::Ptr normals(new pcl::PointCloud<pcl::Normal>);
	n.compute(*normals);
	// 连接点坐标及法向量
	pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGBNormal>::Ptr cloudNormals(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGBNormal>);         
	pcl::concatenateFields(*cloud, *normals, *cloudNormals);
	// HOPPE移动立方体重建
	pcl::MarchingCubes<pcl::PointXYZRGBNormal>::Ptr hp(new pcl::MarchingCubesHoppe<pcl::PointXYZRGBNormal>);
	pcl::search::KdTree<pcl::PointXYZRGBNormal>::Ptr tree1(new pcl::search::KdTree<pcl::PointXYZRGBNormal>);
	tree1->setInputCloud(cloudNormals);
	hp->setInputCloud(cloudNormals);
	hp->setIsoLevel(0.0f);			   // 等值面的iso_level
	hp->setGridResolution(50, 50, 50); // 移动立方体网格分辨率
	hp->setPercentageExtendGrid(0.0f); // 定义在点云的边框和网格限制之间的网格内应该保留多少自由空间，不影响网格的分辨率，只是相应地改变体素大小。
	pcl::PolygonMesh triangles;        // 存储最终三角化的网格模型
	hp->reconstruct(triangles);

	pcl::io::savePLYFile("lamp.ply", triangles);
	// 输出可视化结果到渲染窗口
   PointCloudandMeshViewer(cloud, triangles);


	

	return (0);
}