初步使用

open3d主要用于三维对象绘制，为Python提供了非常友好的接口，加之Intel维护给力，是Python中处理三维对象的首选模块。安装很方便，pip install open3d即可，装完即用。

比较常见的使用流程是，打开点云数据->处理->可视化，以斯坦福兔子为例，在open3d中打开效果如下。

绘制代码如下

import open3d as o3d
pcd = o3d.io.read_point_cloud("rabbit.pcd")
o3d.visualization.draw_geometries([pcd])

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其中，【io】中的【read_point_cloud】，用于读取点云数据；【visualization】中的【draw_geometries】用于显示点云列表。

交互

open3d的点云显示界面提供了诸多交互方法，比如点击拖动可改变视角，正负号可调节点的尺寸，【Ctrl】和正负号调节网格尺寸，左右方括号可用于调节视场角。

鼠标控制则很符合直觉，只需【Shift】、【Ctrl】加上鼠标左键来回拖动，试一下就会明白其操作机理，要比文字描述更直观。

下表列出了open3d图窗中常用的快捷键。

数字键用于颜色控制，其中单独点击数设置点云颜色；Ctrl+数字设置网格颜色，Shift用于调用内置的伪彩映射

数据集

很多新入坑的萌新往往纠结于找不到斯坦福兔子，从而没有一个点云数据进行练习，继续学习也就更无从谈起了。

open3d提供了一个【data】模块，内置了很多数据集，但因为Github经常抽风上不了，所以实际使用体验并不友好。

为了手头有数据，可以直接在Github上下载：下载链接，进入之后向下拉，找到【Open3d Data】，第一页找不到就翻页找，总之可以找到Open3D Data [20220301]和20220201，点开【Assets】，就能看到下载链接了。

如果还是上不去Github，那就直接搜个Github镜像，总会找到能上去的。

下载完成后可直接在本地打开，以【PCDPointCloud】和【PLYPointCloud】为例，这两个点云图像如下

fragment.pcd	fragment.ply

下表中列出了open3d中的类和文件名的对应关系。

以 Demo或 Sample开头的类

从其他网站下载的数据集

读取和清除点云

在Open3d中，除了读取点云文件之外，还可以通过数组来创建点云，其流程如下，其中pcd在创建之初是个空的点云，xyz是$N\times 3$矩阵。

pcd = o3d.geometry.PointCloud()
pcd.points = o3d.utility.Vector3dVector(xyz)

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【pcd.clear()】可清除pcd中的点云数据，以释放内存。

此外，点云类还提供了两个静态方法，【create_from_depth_image】和 【create_from_rgbd_image】，可通过深度图像或rgbd图像来生成点云，下面用一张RGB图像来演示一下这个功能

raw = o3d.io.read_image("test.jpg")
rgbd = o3d.geometry.RGBDImage.create_from_color_and_depth(raw, raw, convert_rgb_to_intensity=False)

inter = o3d.camera.PinholeCameraIntrinsic()
# 此为相机内部参数，是我乱写的 1920x1080为像素尺寸；(600,600)为x,y方向的焦距；(640,360)为相机位置
inter.set_intrinsics(1920, 1080, 600, 600, 640, 360)
pcd = o3d.geometry.PointCloud().create_from_rgbd_image(rgbd, inter)
o3d.visualization.draw_geometries([pcd])

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绘图结果为

感觉很有冲击力。

点云颜色还可以通过paint_uniform_color来指定，后面会经常用到这个方法。