Point Cloud 【轉載】

一、什麼是點雲資料
點雲資料是指在一個三維座標系統中的一組向量的集合。這些向量通常以X,Y,Z三維座標的形式表示，而且一般主要用來代表一個物體的外表面形狀。不僅如此，除（X,Y,Z）代表的幾何位置資訊之外，點雲資料還可以表示一個點的RGB顏色，灰度值，深度，分割結果等。
Eg…Pi={Xi, Yi, Zi,…….}表示空間中的一個點，則Point Cloud={P1, P2, P3,……Pn}表示一組點雲資料。
二、點雲資料的獲得
大多數點雲資料是由3D掃描裝置產生的，例如鐳射雷達(2D/3D)，立體攝像頭(stereo camera)，越渡時間相機(time-of-flight camera)

。這些裝置用自動化的方式測量在物體表面的大量的點的資訊，然後用某種資料檔案輸出點雲資料。這些點雲資料就是掃描裝置所採集到的。
三、點雲資料的用途
作為3D掃描的結果，點雲資料有多方面的用途，包括為製造部件，質量檢查，多元化視覺，卡通製作，三維製圖和大眾傳播工具應用等建立3D CAD（computer-aided-design）模型。
當點雲可以直接被描繪和觀察時，通常點雲本身不能直接用於3D應用，因此一般通過表面重建的方法將它轉換為多邊形或三角形等網狀模型，NURBS曲面模型(曲線曲面的非均勻有理B樣條模型)和CAD模型。這裡有很多技術應用在將點雲轉換為3D表面的過程中。
四、點雲資料的格式
x’x點雲資料是3D鐳射雷達掃描器的基本輸出。這通用的點雲資料檔案形式是3D座標檔案(經常指一個xyz檔案)。這些檔案是ASCII，因此可以被所有的後處理軟體讀取。

這些畫素在一個3D灰度檔案裡面是如下形式
灰度畫素點雲資料：X1， Y1， Z1，灰度值1
X2， Y2， Z2，灰度值2

同樣的，這些畫素在一個rgb檔案裡面是如下形似
彩色點雲資料：X1, Y1, Z1, r1, g1, b1
X2 , Y2, Z2, r2, g2,

一般來說，每個掃描儀制造商和每個點雲資料處理軟體製造商都有他們各自特定的二進位制檔案。以下是一些副檔名相應不同的二進位制檔案的例子

掃面裝置製造商 Leica： .coe
Riegl: .3dd
點雲資料處理軟體製造商 Polywork： .pif 檔案格式
Split FX： .fx 檔案格式

大都數掃面設別製造商都開發了他們各自的點雲資料處理軟體。除此之外，一些其他的公司也有開發點雲資料處理軟體。輸出的是XYZ檔案格式的點雲資料，來自任何掃描裝置的點雲資料可以被任何點雲資料處理軟體所分析。

點雲資料處理軟體如下：

Cyclone and Cyclone Cloudworx (Leica, www.leica-geosystems.com)

Polyworks (Innovmetric, www.innovmetric.com)

Riscan Pro (Riegl, www.riegl.com)

Isite Studio (Isite, www.isite3d.com)

LFM Software (Zoller+Fröhlich, www.zofre.de )

Split FX (Split Engineering, www.spliteng.com )

RealWorks Survey (Trimble, www.trimble.com)