PCL学习笔记1-Point类型

PointXYZ

成员变量: float x, y, z;

PointXYZ是使用最常见的一个点数据类型,因为它只包含三维xyz坐标信息,这三个浮点数附加一个浮点数来满足存储对齐,用户可利用points[i].data[0],或者points[i].x访问点的x坐标值。

union
{
   float data[4];
   struct
   {
      float x;
      float y;
      float z;
   };
};

PointXYZI

–成员变量: float x, y, z, intensity;

PointXYZI是一个简单的XYZ坐标加intensity的point类型,理想情况下,这四个变量将新建单独一个结构体,并且满足存储对齐,然而,由于point的大部分操作会把data[4]元素设置成0或1(用于变换),不能让intensity与xyz在同一个结构体中,如果这样的话其内容将会被覆盖。例如,两个点的点积会把他们的第四个元素设置成0,否则该点积没有意义,等等。因此,对于兼容存储对齐,用三个额外的浮点数来填补intensity,这样在存储方面效率较低,但是符合存储对齐要求,运行效率较高。

union
{ 
    float data[4];
    struct
    {
       float x;
       float y;
       float z;
    };
};
union
{
    struct
    {
       float intensity;
     };
    float data_c[4];
};


PointXYZRGBA

–成员变量: float x, y, z; uint32_t rgba;

除了rgba信息被包含在一个整型变量中,其它的和PointXYZI类似。

union
{
    float data[4];
    struct
    {
       float x;
       float y;
       float z;
    };
};
union
{
   struct
   {
      uint32_t rgba;
   };
   float data_c[4];
};


PointXYZRGB 

—float x, y, z, rgb;

除了rgb信息被包含在一个浮点型变量中,其它和PointXYZRGB类似。rgb数据被压缩到一个浮点数里的原因在于早期PCL是作为ROS项目的一部分来开发的,那里RGB数据是用浮点数来传送的,PCL设计者希望所有遗留代码会重新更改(在PCL 2.x中很可能这样做),可能取消此数据类型。

union
{
    float data[4];
    struct
    {
       float x;
       float y;
       float z;
    };
};
union
{
    struct
    {
       float rgb;
    };
    float data_c[4];
};

PointXY

-float x, y

简单的二维x-y point结构

struct
{
float x;
float y;
};

InterestPoint

-float x, y, z, strength

除了strength表示关键点的强度的测量值,其它的和PointXYZI类似。

union
{
float data[4];
struct
{
float x;
float y;
float z;
};
};
union
{
struct
{
float strength;
};
float data_c[4];
};

Normal

 - float normal[3], curvature;

另一个最常用的数据类型,Normal结构体表示给定点所在样本曲面上的法线方向,以及对应曲率的测量值(通过曲面块特征值之间关系获得——查看NormalEstimation类API以便获得更多信息,后续章节有介绍),由于在PCL中对曲面法线的操作很普遍,还是用第四个元素来占位,这样就兼容SSE和高效计算,例如,用户访问法向量的第一个坐标,可以通过points[i].data_n[0]或者points[i].normal[0]或者points[i].normal_x,再一次强调,曲率不能被存储在同一个结构体中,因为它会被普通的数据操作覆盖掉。

union
{
float data_n[4];
float normal[3];
struct
{
float normal_x;
float normal_y;
float normal_z;
};
}
union
{
struct
{
float curvature;
};
float data_c[4];
};

PointNormal 

- float x, y, z; float normal[3], curvature;

PointNormal是存储XYZ数据的point结构体,并且包括采样点对应法线和曲率。

union
{
float data[4];
struct
{
float x;
float y;
float z;
};
};
union
{
float data_n[4];
float normal[3];
struct
{
float normal_x;
float normal_y;
float normal_z;
};
};
union
{
struct
{
float curvature;
};
float data_c[4];
};

PointXYZRGBNormal 

- float x, y, z, rgb, normal[3], curvature;

PointXYZRGBNormal存储XYZ数据和RGB颜色的point结构体,并且包括曲面法线和曲率。

union
{
float data[4];
struct
{
float x;
float y;
float z;
};
};
union
{
float data_n[4];
float normal[3];
struct
{
float normal_x;
float normal_y;
float normal_z;
};
}
union
{
struct
{
float rgb;
float curvature;
};
float data_c[4];
};

PointXYZINormal

 - float x, y, z, intensity, normal[3], curvature;

PointXYZINormal存储XYZ数据和强度值的point结构体,并且包括曲面法线和曲率。

union
{
float data[4];
struct
{
float x;
float y;
float z;
};
};
union
{
float data_n[4];
float normal[3];
struct
{
float normal_x;
float normal_y;
float normal_z;
};
}
union
{
struct
{
float intensity;
float curvature;
};
float data_c[4];
};

PointWithRange

 - float x, y, z (union with float point[4]), range;

PointWithRange除了range包含从所获得的视点到采样点的距离测量值之外,其它与PointXYZI类似。

union
{
float data[4];
struct
{
float x;
float y;
float z;
};
};
union
{
struct
{
float range;
};
float data_c[4];
};

PointWithViewpoint

 - float x, y, z, vp_x, vp_y, vp_z;

PointWithViewpoint除了vp_x、vp_y和vp_z以三维点表示所获得的视点之外,其它与PointXYZI一样。

union
{
float data[4];
struct
{
float x;
float y;
float z;
};
};
union
{
struct
{
float vp_x;
float vp_y;
float vp_z;
};
float data_c[4];
};

MomentInvariants 

- float j1, j2, j3;

MomentInvariants是一个包含采样曲面上面片的三个不变矩的point类型,描述面片上质量的分布情况。查看MomentInvariantsEstimation以获得更多信息。

struct
{
float j1,j2,j3;
};

PrincipalRadiiRSD

 - float r_min, r_max;

PrincipalRadiiRSD是一个包含曲面块上两个RSD半径的point类型,查看RSDEstimation以获得更多信息。

struct
{
float r_min,r_max;
};

Boundary 

- uint8_t boundary_point;

Boundary存储一个点是否位于曲面边界上的简单point类型,查看BoundaryEstimation以获得更多信息。

struct
{
uint8_t boundary_point;
};

PrincipalCurvatures 

- float principal_curvature[3], pc1, pc2;

PrincipalCurvatures包含给定点主曲率的简单point类型。查看PrincipalCurvaturesEstimation以获得更多信息。

struct
{
union
{
float principal_curvature[3];
struct
{
float principal_curvature_x;
float principal_curvature_y;
float principal_curvature_z;
};
};
float pc1;
float pc2;
};

PFHSignature125

 - float pfh[125];

PFHSignature125包含给定点的PFH(点特征直方图)的简单point类型,查看PFHEstimation以获得更多信息。

struct
{
float histogram[125];
};

FPFHSignature33

 - float fpfh[33];

FPFHSignature33包含给定点的FPFH(快速点特征直方图)的简单point类型,查看FPFHEstimation以获得更多信息。

struct
{
float histogram[33];
};

VFHSignature308

 - float vfh[308];

VFHSignature308包含给定点VFH(视点特征直方图)的简单point类型,查看VFHEstimation以获得更多信息。

struct
{
float histogram[308];
};

Narf36

 - float x, y, z, roll, pitch, yaw; float descriptor[36];

Narf36包含给定点NARF(归一化对齐半径特征)的简单point类型,查看NARFEstimation以获得更多信息。

struct
{
float x,y,z,roll,pitch,yaw;
float descriptor[36];
};

BorderDescription

 - int x, y; BorderTraits traits;

BorderDescription包含给定点边界类型的简单point类型,看BorderEstimation以获得更多信息。

struct
{
int x,y;
BorderTraitstraits;
};

IntensityGradient

 - float gradient[3];

IntensityGradient包含给定点强度的梯度point类型,查看IntensityGradientEstimation以获得更多信息。

struct
{
union
{
float gradient[3];
struct
{
float gradient_x;
float gradient_y;
float gradient_z;
};
};
};

Histogram 

- float histogram[N];

Histogram用来存储一般用途的n维直方图。

template<int N>
struct Histogram
{
float histogram[N];
};

PointWithScale

 - float x, y, z, scale;

PointWithScale除了scale表示某点用于几何操作的尺度(例如,计算最近邻所用的球体半径,窗口尺寸等等),其它的和PointXYZI一样。

struct
{
union
{
float data[4];
struct
{
float x;
float y;
float z;
};
};
float scale;
};

PointSurfel

 - float x, y, z, normal[3], rgba, radius, confidence, curvature;

PointSurfel存储XYZ坐标、曲面法线、RGB信息、半径、可信度和曲面曲率的复杂point类型。

union
{
float data[4];
struct
{
float x;
float y;
float z;
};
};
union
{
float data_n[4];
float normal[3];
struct
{
float normal_x;
float normal_y;
float normal_z;
};
};
union
{
struct
{
uint32_trgba;
float radius;
float confidence;
float curvature;
};
float data_c[4];
};

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