探究cloudcompare对打开的点云文件的渲染分析

Question

最近在研究cloudcompare的源代码，分析点云渲染是怎么实现的，问题就是导入的这个点云文件，点云坐标是怎么获取，获取到的点云数据又是怎么渲染的，谁能详细说说啊，哭死！

初步解答思考：

首先在mainwindow.cpp中找到

//"File" menu
    connect(m_UI->actionOpen,                        &QAction::triggered, this, &MainWindow::doActionLoadFile);

然后进入doActionLoadFile这个槽函数看看

void MainWindow::doActionLoadFile()
{
    //一大堆有的没的
    ...
    
    //load files
    addToDB(selectedFiles, currentOpenDlgFilter);
}

然后进入到addToDB这个函数中，

void MainWindow::addToDB(    const QStringList& filenames,
                            QString fileFilter/*=QString()*/,
                            ccGLWindowInterface* destWin/*=nullptr*/)
{
    //一大堆有的没的。。
    
    for ( const QString &filename : filenames )
    {
        CC_FILE_ERROR result = CC_FERR_NO_ERROR;
        //把点云的数据存到newGroup中
        ccHObject* newGroup = FileIOFilter::LoadFromFile(filename, parameters, result, fileFilter);

        //一大堆有的没的。。
        
            addToDB(newGroup, true, true, false);
        //一大堆。。
        
}

找到LoadFromFile函数，进入到其定义：

ccHObject* FileIOFilter::LoadFromFile(    const QString& inputFilename,
                                        LoadParameters& loadParameters,
                                        CC_FILE_ERROR& result,
                                        const QString& fileFilter )
{
    ......
    return LoadFromFile(filename, loadParameters, filter, result);
}

return这个函数的结果，在进入到LoadFromFile的定义：

ccHObject* FileIOFilter::LoadFromFile(    const QString& filename,
                                        LoadParameters& loadParameters,
                                        Shared filter,
                                        CC_FILE_ERROR& result)
{
    ......
    //load file
    ccHObject* container = new ccHObject();
    result = CC_FERR_NO_ERROR;
    
    ......

    try
    {
        result = filter->loadFile(    filename,
                                    *container,
                                    loadParameters);
    }
    .......
    return container;
}

可以知道container就是用来装点云的容器，这里用了多态调用函数对container赋值，

result = filter->loadFile(    filename,
                                    *container,
                                    loadParameters);

进入到PlyFilter.cpp中的loadFile，

CC_FILE_ERROR PlyFilter::loadFile(const QString& filename, ccHObject& container, LoadParameters& parameters)
{
    return loadFile(filename, QString(), container, parameters);
}

再进入到return的loadFIle的定义中，然后就开始蒙了

我也参考了如下这篇文章，稍微理解了一点：
https://spacevision.blog.csdn.net/article/details/125237542?spm=1001.2014.3001.5502
最后这个问题就是导入的这个点云文件，点云坐标是怎么获取，获取到的点云数据又是怎么渲染的，谁能详细说说啊，哭死！

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

首先，我理解你对cloudcompare中的点云加载和渲染过程感到困惑。这是一个涉及多个步骤和组件的复杂过程。我会尝试用简单的语言来解释这个过程，并帮助你理解它。

1. 点云文件的加载

首先，你提到了通过FileIOFilter的LoadFromFile方法来加载点云文件。这个方法的主要目的是从文件中读取点云数据并将其加载到内存中。这里的container是一个对象，用于存储从文件中加载的点云数据。这个数据可能包括点的坐标、颜色、法线等。

2. 点云数据的处理

在加载过程中，可能会涉及到各种过滤器（例如你提到的PlyFilter），这些过滤器专门处理特定格式的点云文件。这些过滤器读取文件并提取点云数据，然后可能进行某些处理或转换，以适应内存中的数据结构。

3. 点云数据的获取和渲染

一旦点云数据被加载和处理，它就可以被获取并用于渲染。在cloudcompare中，渲染通常在一个GL窗口（如ccGLWindowInterface）中进行。这个窗口负责显示点云数据和其他图形数据。获取点云数据通常意味着从之前创建的container对象中读取点的坐标和其他相关信息。然后，这些数据被传递给渲染引擎进行可视化。

渲染过程通常涉及将点云数据转换为图形硬件可以理解的形式，并在屏幕上显示出来。这可能包括计算点的位置、颜色、大小等，然后将这些信息传递给图形处理单元（GPU）进行渲染。

详细解释

• 文件加载：你通过用户界面选择文件并点击打开，程序会调用相关函数（如LoadFromFile）来加载文件。这些函数会解析文件并提取点云数据。
• 数据处理：提取出的数据可能需要进行一些处理或转换，以适应内存中的数据结构或满足特定的需求。
• 数据存储：处理后的数据存储在container对象中，这个对象包含了点的坐标和其他相关信息。
• 渲染过程：在GL窗口中，从container中获取点云数据，并将其转换为图形硬件可以理解的形式。然后，这些数据被渲染并显示在屏幕上。

为了更深入地理解这个过程，你可能需要查看cloudcompare的源代码和文档，特别是关于点云处理、渲染和图形用户界面的部分。此外，关于计算机图形学和三维可视化的一般知识也会很有帮助。希望这个解释能帮助你更好地理解这个过程！