点云生成

Question

• 我有一个三维几何形状，我必须把它转换成一个点云.
• 所生成的点云可被视为等效于激光扫描物体的点云输出。
• 不需要网格生成。
• 所生成的点可能是均匀间隔的，或者只是随机地间隔--这并不重要。
• 三维形状可以用三维数学公式的形式提供。
• 这必须使用MATLAB来完成。

Answer 1

没有一个例子很难回答，但听起来你只是想要执行一个montecarlo模拟

假设您的形状是由函数f定义的，并且您的X，Y限制存储在两个元素向量中，例如xlim =-1010，即这个形状的所有可能的x值都在x= -10和x= 10之间，那么我建议如果一个特定的say对没有值，f会返回某种错误代码。我假设那将是NaN。因此，f(x,y)是一个您正在编写的函数，如果可以返回z，如果不能返回NaN

n= 10000;
counter  = 1;
shape = nan(n, 3)
while counter < n
   x = rand*diff(xlim) + mean(xlmin);
   y = rand*diff(ylim) + mean(ylim);
   z = f(x,y)
   if ~isnan(z)
      shape(counter, :) = [x, y, z];
      counter = counter + 1    
   end
end

因此，上面的代码将生成10000 (非唯一的，但这很容易适应)点随机抽样在您的形状。

现在，在输入这个之后，我意识到也许你的形状实际上并不那么大，也许你可以对它进行均匀的采样，而不是随机的：

for x = xlim(1):xstep:xlim(2)
   for y = ylim(1):ystep:ylim(2)
       shape(counter, :) = [x, y, f(x,y)];
   end
end 

或者如果您编写f以被矢量化(更好)

shape = [(xlim(1):xstep:xlim(2))', (ylim(1):ystep:ylim(2))', f(xlim(1):xstep:xlim(2), ylim(1):ystep:ylim(2));

然后不管是哪种

shape(isnan(shape(:, 3), :) = []; %remove the points that fell outside the shape

Answer 2

下面是用PrimeSense摄像机的深度图像创建云图像的代码。

此功能的输入/输出：

-inputs
 depth         -depth map
 topleft       -topleft coordinates of the segmented image in the whole image

-outputs
 pclouds       -3d point clouds

MatLab代码：

depth = double(depth);
% Size of camera image
center = [320 240];
[imh, imw] = size(depth);
constant = 570.3;

% convert depth image to 3d point clouds
pclouds = zeros(imh,imw,3);
xgrid = ones(imh,1)*(1:imw) + (topleft(1)-1) - center(1);
ygrid = (1:imh)'*ones(1,imw) + (topleft(2)-1) - center(2);
pclouds(:,:,1) = xgrid.*depth/constant;
pclouds(:,:,2) = ygrid.*depth/constant;
pclouds(:,:,3) = depth;
distance = sqrt(sum(pclouds.^2,3));

编辑:此源来自当前的文章http://www.cs.washington.edu/rgbd-dataset/software.html

您可以在MatLab和C++中找到其他您感兴趣的云函数。