PCL 点云平移与旋转

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#include <iostream>

#include <pcl/io/pcd_io.h>
#include <pcl/io/ply_io.h>
#include <pcl/point_cloud.h>
#include <pcl/console/parse.h>
#include <pcl/common/transforms.h> // pcl::transformPointCloud 用到这个头文件
#include <pcl/visualization/pcl_visualizer.h>

// 帮助函数
void
showHelp(char *program_name) { 
    std::cout << std::endl;
    std::cout << "Usage: " << program_name << " cloud_filename.[pcd|ply]" << std::endl;
    std::cout << "-h: Show this help." << std::endl;
}

// 主函数
int
main (int argc, char **argv) { 

    // 如果没有输入预期的参数程序将显示帮助
    if (pcl::console::find_switch (argc, argv, "-h") || pcl::console::find_switch (argc, argv, "--help")) { 
        showHelp (argv[0]);
        return 0;
    }

    // 从主函数参数查找点云数据文件 (.PCD|.PLY)
    std::vector<int> filenames;
    bool file_is_pcd = false;

    filenames = pcl::console::parse_file_extension_argument (argc, argv, ".ply");

    if (filenames.size () != 1)  { 
        filenames = pcl::console::parse_file_extension_argument (argc, argv, ".pcd");

        if (filenames.size () != 1) { 
            showHelp (argv[0]);
            return -1;
        } else { 
            file_is_pcd = true;
        }
    }

    // 加载点云数据文件
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr source_cloud (new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ> ());

    if (file_is_pcd) { 
        if (pcl::io::loadPCDFile (argv[filenames[0]], *source_cloud) < 0)  { 
            std::cout << "Error loading point cloud " << argv[filenames[0]] << std::endl << std::endl;
            showHelp (argv[0]);
            return -1;
        }
    } else { 
        if (pcl::io::loadPLYFile (argv[filenames[0]], *source_cloud) < 0)  { 
            std::cout << "Error loading point cloud " << argv[filenames[0]] << std::endl << std::endl;
            showHelp (argv[0]);
            return -1;
        }
    }

    /* 提示: 变换矩阵工作原理 : |-------> 变换矩阵列 | 1 0 0 x | \ | 0 1 0 y | }-> 左边是一个3阶的单位阵(无旋转) | 0 0 1 z | / | 0 0 0 1 | -> 这一行用不到 (这一行保持 0,0,0,1) 方法一 #1: 使用 Matrix4f 这个是“手工方法”,可以完美地理解,但容易出错! */
    Eigen::Matrix4f transform_1 = Eigen::Matrix4f::Identity();

    // 定义一个旋转矩阵 (见 https://en.wikipedia.org/wiki/Rotation_matrix)
    float theta = M_PI / 4; // 弧度角
    transform_1 (0, 0) = cos (theta);
    transform_1 (0, 1) = -sin(theta);
    transform_1 (1, 0) = sin (theta);
    transform_1 (1, 1) = cos (theta);
    // (行, 列)

    // 在 X 轴上定义一个 2.5 米的平移.
    transform_1 (0, 3) = 2.5;

    // 打印变换矩阵
    printf ("Method #1: using a Matrix4f\n");
    std::cout << transform_1 << std::endl;

    /* 方法二 #2: 使用 Affine3f 这种方法简单,不易出错 */
    Eigen::Affine3f transform_2 = Eigen::Affine3f::Identity();

    // 在 X 轴上定义一个 2.5 米的平移.
    transform_2.translation() << 2.5, 0.0, 0.0;

    // 和前面一样的旋转; Z 轴上旋转 theta 弧度
    transform_2.rotate (Eigen::AngleAxisf (theta, Eigen::Vector3f::UnitZ()));

    // 打印变换矩阵
    printf ("\nMethod #2: using an Affine3f\n");
    std::cout << transform_2.matrix() << std::endl;

    // 执行变换,并将结果保存在新创建的 transformed_cloud 中
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr transformed_cloud (new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ> ());
    // 可以使用 transform_1 或 transform_2; t它们是一样的
    pcl::transformPointCloud (*source_cloud, *transformed_cloud, transform_2);

    // 可视化
    // 可视化将原始点云显示为白色,变换后的点云为红色,还设置了坐标轴、背景颜色、点显示大小
    printf(  "\nPoint cloud colors : white = original point cloud\n"
             " red = transformed point cloud\n");
    pcl::visualization::PCLVisualizer viewer ("Matrix transformation example");

    // 为点云定义 R,G,B 颜色
    pcl::visualization::PointCloudColorHandlerCustom<pcl::PointXYZ> source_cloud_color_handler (source_cloud, 255, 255, 255);
    // 输出点云到查看器,使用颜色管理
    viewer.addPointCloud (source_cloud, source_cloud_color_handler, "original_cloud");

    pcl::visualization::PointCloudColorHandlerCustom<pcl::PointXYZ> transformed_cloud_color_handler (transformed_cloud, 230, 20, 20); // 红
    viewer.addPointCloud (transformed_cloud, transformed_cloud_color_handler, "transformed_cloud");

    viewer.addCoordinateSystem (1.0, "cloud", 0);
    viewer.setBackgroundColor(0.05, 0.05, 0.05, 0); // 设置背景为深灰
    viewer.setPointCloudRenderingProperties (pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_POINT_SIZE, 2, "original_cloud");
    viewer.setPointCloudRenderingProperties (pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_POINT_SIZE, 2, "transformed_cloud");
    //viewer.setPosition(800, 400); // 设置窗口位置

    while (!viewer.wasStopped ()) {  // 在按下 "q" 键之前一直会显示窗口
        viewer.spinOnce ();
    }

    return 0;
}
    原文作者:Neverland_LY
    原文地址: https://blog.csdn.net/qq_34719188/article/details/102737210
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