open3d实现交互式泊松重建

1、c++如何实现与键盘通信

参考https://www.runoob.com/w3cnote/c-get-keycode.html

1.1、Windows 系统下的 vs 中可以使用 _kbhit() 函数来获取键盘事件，使用时需要加入 conio.h 头文件，例：

#include 
#include 
 
using namespace std;
 
int main()
{
    int ch;
    while (1){
        if (_kbhit()){//如果有按键按下，则_kbhit()函数返回真
            ch = _getch();//使用_getch()函数获取按下的键值
            cout << ch;
            if (ch == 27){ break; }//当按下ESC时循环，ESC键的键值时27.
        }
    }
    system("pause");
}

1.2、键盘 Key Code 对照表

字母和数字键的键码值(keyCode)
按键	键码	按键	键码	按键	键码	按键	键码
A	65	J	74	S	83	1	49
B	66	K	75	T	84	2	50
C	67	L	76	U	85	3	51
D	68	M	77	V	86	4	52
E	69	N	78	W	87	5	53
F	70	O	79	X	88	6	54
G	71	P	80	Y	89	7	55
H	72	Q	81	Z	90	8	56
I	73	R	82	0	48	9	57

数字键盘上的键的键码值(keyCode)				功能键键码值(keyCode)
按键	键码	按键	键码	按键	键码	按键	键码
0	96	8	104	F1	112	F7	118
1	97	9	105	F2	113	F8	119
2	98	*	106	F3	114	F9	120
3	99	+	107	F4	115	F10	121
4	100	Enter	108	F5	116	F11	122
5	101	-	109	F6	117	F12	123
6	102	.	110
7	103	/	111

控制键键码值(keyCode)
按键	键码	按键	键码	按键	键码	按键	键码
BackSpace	8	Esc	27	Right Arrow	39	-_	189
Tab	9	Spacebar	32	Dw Arrow	40	.>	190
Clear	12	Page Up	33	Insert	45	/?	191
Enter	13	Page Down	34	Delete	46	`~	192
Shift	16	End	35	Num Lock	144	[{	219
Control	17	Home	36	;:	186	/|	220
Alt	18	Left Arrow	37	=+	187	]}	221
Cape Lock	20	Up Arrow	38	,<	188	'"	222

多媒体键码值(keyCode)
按键	键码	按键	键码	按键	键码	按键	键码
音量加	175
音量减	174
停止	179
静音	173
浏览器	172
邮件	180
搜索	170
收藏	171

2、open3d的泊送重建

open3d的播送重建参考的官方实现，可以获取density属性，提供了裁剪的可能。

函数open3d:geometry::TriangleMesh::CreateFromPointCloudPoisson
接收带法向量的点云、八叉树深度等参数，返回mesh和densities数组。
参考使用方法：

auto mesh_with_density = open3d::geometry::TriangleMesh::CreateFromPointCloudPoisson(*cloudptr, 12, 0, 1, false, 16);
auto mesh = std::get<0>(mesh_with_density);
auto densities = std::get<1>(mesh_with_density);//density数组的下标就是对应顶点vertex的下标

如果要裁剪掉某一density范围的顶点及其对应的三角网格

mesh->RemoveVerticesByIndex(verticesToRemove);//verticesToRemove是要删除的顶点下标

3、open3d提供的键盘事件接口

参考http://www.open3d.org/docs/release/cpp_api/classopen3d_1_1visualization_1_1_visualizer_with_key_callback.html

如图所示，该类提供了接收键盘事的回调函数作为参数的成员函数。
这里实现两个成员函数用于接收键盘事件并裁剪mesh。

bool key_up_callback(open3d::visualization::Visualizer* visualizer)
{
	std::cout << "key_up_callback\n";
	open3d::geometry::TriangleMesh m;
	m += *mesh;
	auto mptr = std::make_shared<open3d::geometry::TriangleMesh>(m);
	remove_percent -= 0.05;
	getVerticesToRemove(min_density + remove_percent * delt, densities, verticesToRemove);
	mptr->RemoveVerticesByIndex(verticesToRemove);
	showmesh(*visualizer, mptr);
	return true;
}

bool key_down_callback(open3d::visualization::Visualizer* visualizer)
{
	std::cout << "key_down_callback\n";
	open3d::geometry::TriangleMesh m;
	m += *mesh;
	auto mptr = std::make_shared<open3d::geometry::TriangleMesh>(m);
	remove_percent += 0.05;
	getVerticesToRemove(min_density + remove_percent * delt, densities, verticesToRemove);
	mptr->RemoveVerticesByIndex(verticesToRemove);
	showmesh(*visualizer, mptr);
	return true;
}

注册

open3d::visualization::VisualizerWithKeyCallback visualizer;;
visualizer.CreateVisualizerWindow("使用A或D键，对mesh进行裁剪", 1500, 1000);
visualizer.RegisterKeyCallback(65, key_up_callback);
visualizer.RegisterKeyCallback(97, key_up_callback);
visualizer.RegisterKeyCallback(68, key_down_callback);
visualizer.RegisterKeyCallback(100, key_down_callback);

最终效果：