点云可视化

目录

在视图界面操作及效果

CloudViewer 类

PCLVisualizer 类

         基础显示功能

按键事件

点选取事件

区域选取事件

显示区域分割

---

pcl_viewer 是 Point Cloud Library (PCL) 提供的一个用于可视化点云数据的工具。

在视图界面操作及效果

CloudViewer 和 PCLVisualizer 是 PCL 中两个不同的类，都用于创建和管理点云数据的可视化窗口。

CloudViewer 类

  CloudViewer 类是一种比较简单的点云可视化器，它提供了基本的点云显示功能。你可以使用 CloudViewer 创建一个点云可视化窗口，并将点云数据显示在窗口中。

例子一：

#include <pcl/io/pcd_io.h>
#include <pcl/point_types.h>
// 包含相关头文件
#include <pcl/visualization/cloud_viewer.h>
 
 
typedef pcl::PointXYZ PointT;
 
int main()
{
	// 读取点云
	pcl::PointCloud<PointT>::Ptr cloud(new pcl::PointCloud<PointT>);
	pcl::io::loadPCDFile("../input_cloud/rabbit.pcd", *cloud);
 
	pcl::visualization::CloudViewer viewer("simple cloud viewer");
	viewer.showCloud(cloud);
	while (!viewer.wasStopped())
	{
		// todo::
	}
 
	system("pause");
	return 0;
}

例子二：

#include <pcl/visualization/cloud_viewer.h>
#include <iostream>
#include <pcl/io/io.h>
#include <pcl/io/pcd_io.h>
 
void viewerOneOff(pcl::visualization::PCLVisualizer& viewer) {
    // 设置背景色为紫色色
    viewer.setBackgroundColor(0.5843, 0.6, 0.8392);
    pcl::PointXYZ o;
    o.x = 1.0;
    o.y = 1.0;
    o.z = 0;
    // 添加一个圆心为o，半径为0.25m的球体
    viewer.addSphere(o, 0.25, "sphere", 0);
    viewer.setShapeRenderingProperties(pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_COLOR, 1.0, 0.0, 0.0, "sphere");
    std::cout << "i only run once" << std::endl;
}
 
int main() {
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGBA>::Ptr cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGBA>);
    pcl::io::loadPCDFile("../data/pcl_logo.pcd", *cloud);
    pcl::visualization::CloudViewer viewer("Cloud Viewer");
 
    //这里会一直阻塞直到点云被渲染
    viewer.showCloud(cloud);
 
    // 只会调用一次 (非必须)
    viewer.runOnVisualizationThreadOnce(viewerOneOff);
 
    while (!viewer.wasStopped()) {
 
    }
 
    return 0;
}

#include <pcl/visualization/cloud_viewer.h>
#include <iostream>
#include <pcl/io/io.h>
#include <pcl/io/pcd_io.h>
 
void viewerPsycho(pcl::visualization::PCLVisualizer& viewer) {
    static unsigned count = 0;
    std::stringstream ss;
    ss << "Once per viewer loop: " << count++;
    // 每次刷新时，移除text，添加新的text
    viewer.removeShape("text1", 0);
    viewer.addText(ss.str(), 200, 300, "text1", 0);
}
 
int main() {
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGBA>::Ptr cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGBA>);
    pcl::io::loadPCDFile("../data/pcl_logo.pcd", *cloud);
    pcl::visualization::CloudViewer viewer("Cloud Viewer");
 
    //这里会一直阻塞直到点云被渲染
    viewer.showCloud(cloud);
 
    // 每次可视化迭代都会调用一次（频繁调用） (非必须)
    //viewer.runOnVisualizationThread(viewerPsycho);
    while (!viewer.wasStopped()) {
 
    }
 
    return 0;
}

效果图如下： 

PCLVisualizer 类

  PCLVisualizer 类是一个更为强大和灵活的点云可视化器，具有更多的可定制性和扩展性。你可以使用 PCLVisualizer 创建一个可视化窗口，并通过其提供的方法添加、删除和修改点云、文本、几何图形等对象，以及设置视角、光照和渲染属性等。

基础显示功能

例子一：

#include <pcl/io/pcd_io.h>
#include <pcl/visualization/pcl_visualizer.h>
 
int main(int argc, char** argv) {
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);
    pcl::io::loadPCDFile("../data/bunny.pcd", *cloud);
 
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGB>::Ptr cloud_milk(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGB>);
    pcl::io::loadPCDFile("../data/milk_color.pcd", *cloud_milk);
 
    // 创建PCLVisualizer
    boost::shared_ptr<pcl::visualization::PCLVisualizer> viewer(new pcl::visualization::PCLVisualizer("3D Viewer"));
 
    // 设置背景色为浅黄色（非必须）
    viewer->setBackgroundColor(0.9647, 0.9412, 0.8392, 0);
 
    // 添加一个普通点云的颜色处理器 (可以设置指定颜色，也可以去掉single_color参数不设置)
    pcl::visualization::PointCloudColorHandlerCustom<pcl::PointXYZ> single_color(cloud, 192, 127, 220);
    viewer->addPointCloud<pcl::PointXYZ>(cloud, single_color, "sample cloud");
    viewer->setPointCloudRenderingProperties(pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_POINT_SIZE, 2, "sample cloud");
 
    // 再添加一个彩色点云及配置
    pcl::visualization::PointCloudColorHandlerRGBField<pcl::PointXYZRGB> rgb(cloud_milk);
    viewer->addPointCloud<pcl::PointXYZRGB>(cloud_milk, rgb, "sample cloud milk");
    viewer->setPointCloudRenderingProperties(pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_POINT_SIZE, 3, "sample cloud milk");
 
    // 添加一个0.5倍缩放的坐标系（非必须）
    viewer->addCoordinateSystem(0.5);
 
    // 直到窗口关闭才结束循环
    while (!viewer->wasStopped()) {
        // 每次循环调用内部的重绘函数
        viewer->spinOnce();
    }
    return 0;
}

 

ps：setBackgroundColor()参数范围0.0~1.0；PointCloudColorHandlerCustom()参数范围0~255.

 例子二：显示点云、网格、设置颜色、连线

#include <pcl/io/pcd_io.h>
#include <pcl/io/ply_io.h>
#include <pcl/point_types.h>
// 包含相关头文件
#include <pcl/visualization/pcl_visualizer.h>
#include <boost/date_time/posix_time/posix_time.hpp>
#include <boost/thread/thread.hpp>
 
typedef pcl::PointXYZ PointT;
 
int main()
{
	// 读取点云
	pcl::PointCloud<PointT>::Ptr cloud1(new pcl::PointCloud<PointT>);
	pcl::io::loadPCDFile("../input_cloud/DKdata.pcd", *cloud1);
 
	pcl::PointCloud<PointT>::Ptr cloud2(new pcl::PointCloud<PointT>);
	pcl::io::loadPCDFile("../input_cloud/rabbit.pcd", *cloud2);
 
	// 定义对象
	pcl::visualization::PCLVisualizer viewer;
	//设置背景颜色，默认黑色
	viewer.setBackgroundColor(100, 100, 100); // rgb
 
	// --- 显示点云数据 ----
	// "cloud1" 为显示id，默认cloud,显示多个点云时用默认会报警告。
	pcl::visualization::PointCloudColorHandlerCustom<PointT> green(cloud1, 0, 255, 0);
	viewer.addPointCloud(cloud1, green,"cloud1");
 
	pcl::visualization::PointCloudColorHandlerCustom<PointT> red(cloud2, 0, 0, 255); // rgb
	// 将点云设置颜色，默认白色
	viewer.addPointCloud(cloud2, red, "cloud2");
 
	// 将两个点连线
	PointT temp1 = cloud1->points[0];
	PointT temp2 = cloud1->points[100];
	//viewer.addLine(temp1, temp2, "line0");
	// 同样可以设置线的颜色，
	viewer.addLine(temp1, temp2, 255, 0, 0, "line0");
 
 
	// 开始显示2种方法,任选其一
 
	// 2. 非阻塞式
	while (!viewer.wasStopped())
	{
		viewer.spinOnce(100);
		boost::this_thread::sleep(boost::posix_time::microseconds(100000));
		// 可添加其他操作
	}
 
	// 1. 阻塞式
	//viewer.spin();
 
	system("pause");
	return 0;
}

  按键事件

激活点云显示窗口，键盘按下a，删除点云，再按a，显示点云

#include <pcl/io/pcd_io.h>
#include <pcl/visualization/pcl_visualizer.h>
 
// 回掉函数所用数据结构
struct callback_args {
	bool* isShow;
	pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr orgin_points;
	pcl::visualization::PCLVisualizer::Ptr viewerPtr;
};
 
// 按键事件回掉函数
void kb_callback(const pcl::visualization::KeyboardEvent& event, void* args)
{
	if (event.keyDown() && event.getKeyCode() == 'a')
	{
		std::cout << "a has pressed" << std::endl;
		struct callback_args* data = (struct callback_args*)args;
		if (*(data->isShow))
		{
			data->viewerPtr->removePointCloud("cloud");
			*(data->isShow) = false;
			std::cout << "remove point cloud" << std::endl;
		}
		else {
			pcl::visualization::PointCloudColorHandlerCustom<pcl::PointXYZ> IndianRed2(data->orgin_points, 238, 217 , 85);
			data->viewerPtr->addPointCloud(data->orgin_points, IndianRed2, "cloud");
			*(data->isShow) = true;
			std::cout << "add point cloud" << std::endl;
		}
	}
}
 
int main(int argc, char** argv)
{
	pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);
	pcl::io::loadPCDFile("../input_cloud/DKdata2.pcd", *cloud);
	pcl::console::print_highlight("load cloud !\n");
 
	// 定义对象
	pcl::visualization::PCLVisualizer::Ptr viewer(new pcl::visualization::PCLVisualizer);
 
	pcl::visualization::PointCloudColorHandlerCustom<pcl::PointXYZ> IndianRed2(cloud, 238, 99, 99);
	viewer->addPointCloud(cloud, IndianRed2, "cloud");
 
	// 初始化参数
	bool isShow = true;
	struct callback_args kb_args;
	kb_args.isShow = &isShow;
	kb_args.orgin_points = cloud;
	kb_args.viewerPtr = viewer;
 
	// 设置回调函数
	viewer->registerKeyboardCallback(kb_callback, (void*)&kb_args);
 
	viewer->spin();
 
	return 0;
}

 点选取事件

按住Shift键同时按下鼠标左键，点击可视化窗口；想退出时激活控制台窗口，键盘输入Q

#include <pcl/io/pcd_io.h>
#include <pcl/point_types.h>
#include <pcl/visualization/pcl_visualizer.h>
 
struct callback_args {
	// structure used to pass arguments to the callback function
	int a;  //为了对齐
	pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr clicked_points_3d;
	pcl::visualization::PCLVisualizer::Ptr viewerPtr;
};
 
void pp_callback(const pcl::visualization::PointPickingEvent& event, void* args)
{
	struct callback_args* data = (struct callback_args*)args;
 
	if (event.getPointIndex() == -1)
		return;
	int index = event.getPointIndex();
	std::cout << "index: " << index << std::endl;
	pcl::PointXYZ current_point;
	event.getPoint(current_point.x, current_point.y, current_point.z);
 
	// 检查容器内存空间是否足够，如果需要则扩充
	if (data->clicked_points_3d->size() >= data->clicked_points_3d->points.capacity())
	{
		data->clicked_points_3d->reserve(data->clicked_points_3d->size() + 100);
	}
 
	data->clicked_points_3d->points.push_back(current_point);
	// Draw clicked points in red:
	pcl::visualization::PointCloudColorHandlerCustom<pcl::PointXYZ> purple(data->clicked_points_3d, 186, 180, 246);
	data->viewerPtr->removePointCloud("clicked_points");
	data->viewerPtr->addPointCloud(data->clicked_points_3d, purple, "clicked_points");
	data->viewerPtr->setPointCloudRenderingProperties(pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_POINT_SIZE, 10, "clicked_points");
	std::cout << current_point.x << " " << current_point.y << " " << current_point.z << std::endl;
}
 
int main(int argc, char** argv)
{
	pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);
	pcl::io::loadPCDFile("../input_cloud/rabbit.pcd", *cloud);
	pcl::console::print_highlight("load cloud !\n");
 
	//pcl::visualization::PCLVisualizer viewer;
	pcl::visualization::PCLVisualizer::Ptr viewer(new pcl::visualization::PCLVisualizer);
 
	pcl::visualization::PointCloudColorHandlerCustom<pcl::PointXYZ> orange(cloud, 252, 196, 143);
	viewer->addPointCloud(cloud, orange, "cloud");
 
	// Add point picking callback to viewer:
	pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr clicked_points_3d(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);
	struct callback_args cb_args;
	cb_args.clicked_points_3d = cloud;
	cb_args.viewerPtr = viewer;
	viewer->registerPointPickingCallback(pp_callback, (void*)&cb_args);
	pcl::console::print_highlight("Shift+click on three floor points, then press 'Q'...\n");
 
	// Spin until 'Q' is pressed:
	viewer->spin();
 
	system("pause");
	return 0;
}

区域选取事件

/*在视图窗口页面按下x键，鼠标左键按钮拖动选择，按下q键关闭视图窗口；在控制台窗口按任意键即可关闭视图窗口*/
#include <pcl/io/pcd_io.h>
#include <pcl/point_types.h>
#include <pcl/visualization/pcl_visualizer.h>
 
struct callback_args {
	// structure used to pass arguments to the callback function
	pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr orgin_points;
	pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr chosed_points_3d;
	pcl::visualization::PCLVisualizer::Ptr viewerPtr;
};
 
void ap_callback(const pcl::visualization::AreaPickingEvent& event, void* args)
{
	struct callback_args* data = (struct callback_args*)args;
	std::vector<int> indiecs;
 
	if (!event.getPointsIndices(indiecs))
		return;
	for (int i = 0; i < indiecs.size(); ++i)
	{
		data->chosed_points_3d->push_back(data->orgin_points->points[indiecs[i]]);
	}
 
	// Draw clicked points in red:
	pcl::visualization::PointCloudColorHandlerCustom<pcl::PointXYZ> red(data->chosed_points_3d, 255, 0, 0);
	data->viewerPtr->removePointCloud("chosed_points");
	data->viewerPtr->addPointCloud(data->chosed_points_3d, red, "chosed_points");
	data->viewerPtr->setPointCloudRenderingProperties(pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_POINT_SIZE, 5, "chosed_points");
	std::cout << "selected " << indiecs.size() << " points , now sum is " << data->chosed_points_3d->size() << std::endl;
}
 
int main(int argc, char** argv)
{
	pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);
	pcl::io::loadPCDFile("../input_cloud/rabbit.pcd", *cloud);
	pcl::console::print_highlight("load cloud !\n");
 
	pcl::visualization::PCLVisualizer::Ptr viewer(new pcl::visualization::PCLVisualizer);
 
	pcl::visualization::PointCloudColorHandlerCustom<pcl::PointXYZ> green(cloud, 0, 255, 0);
	viewer->addPointCloud(cloud, green, "cloud");
 
	// Add point picking callback to viewer:
	struct callback_args cb_args;
	cb_args.orgin_points = cloud;
	pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr chosed_points_3d(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);
	cb_args.chosed_points_3d = chosed_points_3d;
	cb_args.viewerPtr = viewer;
	viewer->registerAreaPickingCallback(ap_callback, (void*)&cb_args);
	pcl::console::print_highlight("press x enter slected model, then press 'qQ'...\n");
 
	//viewer->spin();  //使用这句代码，选取区域后不会有实时更新的效果
	
	while (!viewer->wasStopped())
	{
		viewer->spinOnce(100); // 等待 100 毫秒后更新可视化窗口
	}
 
	system("pause");
	return 0;
}

 

显示区域分割

pcl可以将显示区域分割，从(xmin,ymin)到(xmax,ymax)一个矩形区域，范围是（0，1）。左下角(0,0)，右上角(1,1)

#include <pcl/io/pcd_io.h>
#include <pcl/point_types.h>
// 包含相关头文件
#include <pcl/visualization/pcl_visualizer.h>
 
typedef pcl::PointXYZ PointT;
 
int main()
{
	// 读取点云
	pcl::PointCloud<PointT>::Ptr cloud(new pcl::PointCloud<PointT>);
	pcl::io::loadPCDFile("../input_cloud/rabbit.pcd", *cloud);
 
	// 定义对象
	pcl::visualization::PCLVisualizer viewer;
 
	int v1(1); // viewport
	viewer.createViewPort(0.0, 0.0, 0.5, 1.0, v1);
	viewer.setBackgroundColor(0,255,0, v1);
	viewer.addPointCloud(cloud, "cloud1", v1);;
 
	int v2(2);// viewport
	viewer.createViewPort(0.5, 0.0, 1.0, 1.0, v1);
	viewer.setBackgroundColor(0, 0, 255, v2);
	viewer.addPointCloud(cloud, "cloud2", v2);;
 
	viewer.spin();
 
	system("pause");
	return 0;
}

ps：背景颜色换成其他的就不能看到点云了，真不知道为什么

pcl_viewer工具使用

pointCloudLibrary点云库在windows下使用pcl_viewer工具

（1）首先在点云库安装目录下找到pcl_viewer.exe,具体根据自己的安装目录确定

（2）使用cmd命令行打开

   cd 到pcl_viewer.exe 路径，敲入命令:

pcl_viewer.exe F:\DarkHorse\data\ism_train.pcd

   (3)  pcl_viewer命令行参数说明

a.   使用  -bc -fc 改变pcl_viewer前景色，背景色

pcl_viewer.exe F:\DarkHorse\data\lamppost.pcd -bc 172,226,218 -fc 255,0,255

 b  加入前景色（-fc）、背景色（-bc)、不透明度(-opaque)、坐标轴（-ax），坐标轴沿X轴平移20(-ax_pos 20,0,0)

pcl_viewer.exe F:\DarkHorse\data\lamppost.pcd -bc 212,224,218 -fc 255,0,255 -ax 3 -opaque 0.8  -ax_pos -20,0,0

参考：pointCloudLibrary点云库pcl_viewer工具使用