PCL拟合平面，vtk绘制效果不对

Question

PCL中拟合出来的平面，不论是ransac还是leastsquare，最终的平面方程参数都是对的，并且在cloudcompare中直接绘制平面，平面跟点云也是拟合的很好，但为什么我在VTK中绘制出来的就存在一个夹角呢
以下是我的平面绘制函数

pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr createPlaneCloud(double a, double b, double c, double d,
    double x_min, double x_max,
    double y_min, double y_max,
    int points_per_axis = 100) {
    auto cloud = std::make_shared<pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>>();
    std::random_device rd;
    std::mt19937 gen(rd());
    std::uniform_real_distribution<> x_dist(x_min, x_max);
    std::uniform_real_distribution<> y_dist(y_min, y_max);

    for (int i = 0; i < points_per_axis; ++i) {
        for (int j = 0; j < points_per_axis; ++j) {
            double x = x_dist(gen);
            double y = y_dist(gen);
            double z = (-a * x - b * y - d) / c;  // 解平面方程求z
            cloud->push_back(pcl::PointXYZ(x, y, z));
        }
    }
    cloud->width = cloud->size();
    cloud->height = 1;
    return cloud;
}

Answer 1

让 “紫雾凌寒” 来帮你回答,本回答结合 DeepSeek

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1. 关键点分析：
   - 已知PCL拟合平面得到的方程参数正确，在cloudcompare中绘制效果良好，但在VTK中绘制效果不对。这可能是由于VTK的绘制方法与cloudcompare不同，在数据转换或绘制参数设置上出现了问题。
2. 解决方案：
   - 假设已经通过PCL拟合得到了平面方程ax + by + cz + d = 0，以下是使用VTK绘制平面的示例代码：

#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkPlane.h>
#include <vtkPolyData.h>
#include <vtkPolyDataMapper.h>
#include <vtkActor.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    // 创建平面
    vtkSmartPointer<vtkPlane> plane = vtkSmartPointer<vtkPlane>::New();
    double a = 1.0, b = 2.0, c = 3.0, d = 4.0; // 假设的平面方程参数
    plane->SetCoefficients(a, b, c, d);

    // 创建平面的多边形数据
    vtkSmartPointer<vtkPolyData> planePolyData = vtkSmartPointer<vtkPolyData>::New();
    vtkSmartPointer<vtkPlaneSource> planeSource = vtkSmartPointer<vtkPlaneSource>::New();
    planeSource->SetXResolution(10);
    planeSource->SetYResolution(10);
    planeSource->SetPlane(plane);
    planeSource->Update();
    planePolyData->ShallowCopy(planeSource->GetOutput());

    // 创建映射器和演员
    vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> mapper = vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
    mapper->SetInputData(planePolyData);
    vtkSmartPointer<vtkActor> actor = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
    actor->SetMapper(mapper);

    // 创建渲染器、渲染窗口和交互器
    vtkSmartPointer<vtkRenderer> renderer = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
    vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> renderWindow = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
    renderWindow->AddRenderer(renderer);
    vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor> renderWindowInteractor = vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();
    renderWindowInteractor->SetRenderWindow(renderWindow);

    // 添加演员到渲染器
    renderer->AddActor(actor);
    renderer->SetBackground(0.1, 0.2, 0.3); // 设置背景颜色

    // 渲染并开始交互
    renderWindow->Render();
    renderWindowInteractor->Start();

    return 0;
}

1. 多种解决方案及优缺点分析：
   - 解决方案一：检查数据转换
   • 优点：直接针对可能的数据转换问题进行排查，较为直接。
   • 缺点：如果不是数据转换问题，可能无法解决根本原因。
   • 做法：仔细检查从PCL平面方程参数到VTK数据格式转换的过程，确保数据准确无误。例如，在上述代码中，直接使用拟合得到的参数设置vtkPlane的系数。
   • 解决方案二：检查VTK绘制参数
   • 优点：能全面排查VTK绘制时的各种参数设置情况。
   • 缺点：需要对VTK的绘制机制有深入了解，排查过程可能较繁琐。
   • 做法：检查vtkPlaneSource的分辨率设置、颜色设置等各种与绘制相关的参数。如上述代码中设置了SetXResolution(10)和SetYResolution(10)来控制平面多边形的分辨率。
2. 总结：
   - 首先要确保从PCL到VTK的数据转换正确，将PCL拟合的平面方程参数准确传递给VTK。然后仔细检查VTK的绘制参数设置，如平面多边形的分辨率等。通过上述代码示例和分析的方法，逐步排查问题，以实现正确地在VTK中绘制拟合的平面。

希望以上解答对您有所帮助。如果您有任何疑问，欢迎在评论区提出。