基于Win系统下PCL库入门到实践：IO模块之PCD文件的读写（附详细代码）

I/O（Input/Output） 是计算机系统里最基础的功能模块，负责数据的输入与输出。在 PCL 里，I/O 模块主要用于：点云数据的读写 （如 PCD、PLY、OBJ、PNG 等格式）、与其他系统交互 （ROS、OpenNI、RealSense、Velodyne 激光雷达等）、点云与图像的互相转换（如点云转 PNG，RGB-D 图像转点云）。

所有点云处理流程（滤波、分割、配准、重建等）都要从数据读取开始。IO 模块提供了统一的接口 ，**I/O 模块是点云处理的"桥梁"，**没有 IO，就没有数据输入与结果输出，整个点云处理流程就无法闭环。

PCD文件读取

PCD文件的读取有两种，第一种是最基础的：实例化读取变量，调用read方法：

复制代码

pcl::PCDReader reader;
reader.read("C:\\Users\\admin\\Desktop\\code\\pcl_type.pcd", Cloud);

PCD文件的读取第二种：

复制代码

pcl::io::loadPCDFile("C:\\Users\\admin\\Desktop\\code\\pcl_type.pcd", Cloud);

直接调用loadPCDFile就可以读取了，再进这个函数的定义去看，其实就是用最基础的读取方式写的：

下面是读取并可视化的代码。

复制代码

#include <thread>
#include <pcl/point_cloud.h>
#include <pcl/io/pcd_io.h>
#include <pcl/visualization//cloud_viewer.h>

using namespace std;

int main()
{
    pcl::PCLPointCloud2 Cloud;
    pcl::PCDReader reader;
    reader.read("C:\\Users\\admin\\Desktop\\code\\pcl_type.pcd", Cloud);
    //pcl::io::loadPCDFile("C:\\Users\\admin\\Desktop\\code\\pcl_type.pcd", Cloud);
    for(auto &f : Cloud.fields)cout <<f.name<<endl;

    PointCloud<PointXYZRGB >::Ptr Cloud2(new PointCloud<PointXYZRGB>);
    pcl::fromPCLPointCloud2(Cloud,*Cloud2);
    pcl::visualization::CloudViewer viewer("Viewer"); // 创建 CloudViewer
    viewer.showCloud(Cloud2);

    while (!viewer.wasStopped())// 保持显示
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
    return 0;
}

这里定义为PCLPointCloud2的点的原因：

这里是不知道要读取得点云到底是什么格式得，PCLPointCloud2通用性强。无论是 PointXYZ、PointXYZRGB、PointXYZRGBA 还是自定义点，都能先读进来。后续在使用fromPCLPointCloud2函数去转换点的类型。

怎么知道该转换什么类型的点云数据：

复制代码

for(auto &f : Cloud.fields)cout <<f.name<<endl;

这一步就是在输出口打印其格式,fields 就是点云每个点包含哪些字段的列表

而 pcl::PCLPointField 结构大致是这样的：

复制代码

struct PCLPointField {
    std::string name;   // 字段名，比如 x,y,z,rgb,intensity等
    uint32_t offset;    // 在每个点的字节数据中的偏移量
    uint8_t datatype;   // 数据类型（FLOAT32, UINT32, UINT8 等）
    uint32_t count;     // 该字段包含多少个数（比如 x,y,z 都是 1；如果是 normal[3] 就是 3）
};

那么这样就直接可以打印出对应PCD文件的点云类型。后续直接定义相应类型的点。如结果图，打印字段为xyzrgb，定义PointXYZRGB就可以不丢失信息了。

复制代码

 PointCloud<PointXYZRGB >::Ptr Cloud2(new PointCloud<PointXYZRGB>);
 pcl::fromPCLPointCloud2(Cloud,*Cloud2);

这里就是定义指针类的点云，并用fromPCLPointCloud2将其转换给Cloud2，由于Cloud2定义为指针类型，而这个函数只接受值变量，所以直接给*Cloud2，同时也方便后面的可视化。

PCD文件保存

同样的保存也是两种方法：第一种就是

复制代码

pcl::PCDWriter writer;
writer.writeASCII("C:\\Users\\Desktop\\code\\pcl_ASCII.pcd",*Cloud2);

这里的write方法有多个，其实就是保存格式，上述的为ASCII格式，也可以是二进制格式，或者压缩二进制，如下所示：

复制代码

writer.write("C:\\Users\\Desktop\\code\\pcl_ASCII.pcd",*Cloud2);
writer.writeASCII("C:\\Users\\Desktop\\code\\pcl_ASCII.pcd",*Cloud2);
writer.writeBinary("C:\\Users\\Desktop\\code\\pcl_Binary.pcd",*Cloud2);
writer.writeBinaryCompressed("C:\\Users\\Desktop\\code\\pcl_Binary_zip.pcd",*Cloud2);

在上述的例程的基础上，显示结束后可以加上保存；发现保存成功了。在上述的例程的基础上，显示结束后可以加上保存；发现保存成功了。

第二种同样类似于读取，也是第一种封装的。

第二种的保存方式仍然是有多种格式的保存，如下：

复制代码

pcl::io::savePCDFile("C:\\Users\\Desktop\\code\\pcl.pcd",*Cloud2);
pcl::io::savePCDFileASCII("C:\\Users\\Desktop\\code\\pcl_Binary.pcd",*Cloud2);
pcl::io::savePCDFileBinary("C:\\Users\\Desktop\\code\\pcl_Binary.pcd",*Cloud2);
pcl::io::savePCDFileBinaryCompressed("C:\\Users\\Desktop\\code\\pcl_Binary_zip.pcd.pcd",*Cloud2);

完整代码：

复制代码

#include <thread>
#include <pcl/point_cloud.h>
#include <pcl/io/pcd_io.h>
#include <pcl/visualization//cloud_viewer.h>

using namespace std;

int main()
{

    pcl::PCLPointCloud2 Cloud;//这里是不知道要读取得点云到底是什么格式得，所以使用PCLPointCloud2可以读取更多得格式
#if 0
    pcl::PCDReader reader;
    reader.read("C:\\Users\\admin\\Desktop\\code\\pcl_type.pcd", Cloud);
#else
    pcl::io::loadPCDFile("C:\\Users\\admin\\Desktop\\code\\pcl_type.pcd", Cloud);
#endif
    for(auto &f : Cloud.fields)cout <<f.name<<endl;//这一步就是在输出口打印其格式

    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGB >::Ptr Cloud2(new  pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGB>);
    pcl::fromPCLPointCloud2(Cloud,*Cloud2);

    // 创建 CloudViewer
    pcl::visualization::CloudViewer viewer("Viewer");
    viewer.showCloud(Cloud2);

    // 保持显示
    while (!viewer.wasStopped())std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
#if 0
    pcl::PCDWriter writer;
    writer.writeASCII("C:\\Users\\admin\\Desktop\\code\\pcl_ASCII.pcd",*Cloud2);
    writer.writeBinary("C:\\Users\\admin\\Desktop\\code\\pcl_Binary.pcd",*Cloud2);
    writer.writeBinaryCompressed("C:\\Users\\admin\\Desktop\\code\\pcl_Binary_zip.pcd",*Cloud2);
#else
    pcl::io::savePCDFileBinaryCompressed("C:\\Users\\admin\\Desktop\\code\\pcl_Binary_zip.pcd.pcd",*Cloud2);
    pcl::io::savePCDFileBinary("C:\\Users\\admin\\Desktop\\code\\pcl_Binary.pcd",*Cloud2);
    pcl::io::savePCDFile("C:\\Users\\admin\\Desktop\\code\\pcl.pcd",*Cloud2);
    pcl::io::savePCDFileASCII("C:\\Users\\admin\\Desktop\\code\\pcl.pcd",*Cloud2);
#endif


    return 0;
}