认识不同格式的点云数据 -OFF格式数据转点云

  在MATLAB中读取OFF（Object File Format）格式的三维模型数据并将其转换为点云，需要解析文件内容并提取顶点信息。以下是详细的步骤和示例代码：

1. OFF文件格式简介

  OFF文件是一种简单的三维模型文本格式，ModelNet10数据集主要以off数据对外发布。OFF文件包含以下关键部分：

• 文件头：以OFF开头，可能包含顶点数、面片数、边数（通常忽略）。
• 顶点列表：每行定义顶点的三维坐标（x, y, z），可选包含颜色（r, g, b, a）。
• 面片列表：每行定义多边形面片，以顶点数和顶点索引组成（如三角形：3 v1 v2 v3）。

示例OFF文件内容：

OFF
# 立方体示例（8个顶点，6个面）
8 6 0
-1.0 -1.0 -1.0 1.0 0.0 0.0 1.0  # 顶点0 (红色)
1.0 -1.0 -1.0 0.0 1.0 0.0 1.0   # 顶点1 (绿色)
1.0 1.0 -1.0 0.0 0.0 1.0 1.0    # 顶点2 (蓝色)
-1.0 1.0 -1.0 1.0 1.0 0.0 1.0   # 顶点3 (黄色)
-1.0 -1.0 1.0 1.0 0.0 1.0 1.0   # 顶点4 (紫色)
1.0 -1.0 1.0 0.0 1.0 1.0 1.0    # 顶点5 (青色)
1.0 1.0 1.0 0.5 0.5 0.5 1.0     # 顶点6 (灰色)
-1.0 1.0 1.0 0.0 0.0 0.0 1.0    # 顶点7 (黑色)
4 0 1 2 3                       # 底面（四边形）
4 4 5 6 7                       # 顶面
4 0 4 7 3                       # 左侧面
4 1 5 6 2                       # 右侧面
4 0 1 5 4                       # 前面
4 3 2 6 7                       # 后面

2. 读取OFF文件并转换为点云的步骤

2.1 读OFF文件、转换为点云步骤

• 读取文件并解析头部信息主要函数

function [V,F,UV,C,N] = readOFF2( filename )% READOFF reads an OFF file with vertex/face information%% [V,F,UV,C,N] = readOFF( filename )%% Input:%  filename  path to .off file% Outputs:%  V  #V by 3 list of vertices%  F  #F by 3 list of triangle indices%  UV  #V by 2 list of texture coordinates 贴图映射到模型表面的依据%  C  #V by 3 list of colors%  N  #V by 3 list of normals%% See also: load_mesh, readOBJfast, readOBJ% (C) 2007 Denis Kovacs, NYU
%-------------------------------------------------------------------------V = [];F = [];UV = [];C = [];N = [];fp = fopen( filename, 'r' );OFFheader = upper(fscanf( fp, '%s\n', 1 ));if OFFheader(end-2:end) ~= 'OFF'warning('no OFF file!') fclose(fp);return;endOFFdim = 3;OFF_N = 0; OFF_C=0; OFF_ST=0;if find(OFFheader=='N') OFFdim = OFFdim+3; OFF_N=1; endif find(OFFheader=='C') OFFdim = OFFdim+3; OFF_C=1; endif find(OFFheader=='S') OFFdim = OFFdim+2; OFF_ST=1; end% eat any comments beforeline = eat_comments(fp,'#');d = sscanf( line, '%d', 3);nV = d(1); nF = d(2); nE = d(3);%disp(sprintf('  - Reading %d vertices', nV));switch OFFdimcase  3; OFFV = textscan( fp, '%f %f %f', nV);case  5; OFFV = textscan( fp, '%f %f %f %f %f', nV);case  6; OFFV = textscan( fp, '%f %f %f %f %f %f', nV);case  7; OFFV = textscan( fp, '%f %f %f %f %f %f %f', nV);case  8; OFFV = textscan( fp, '%f %f %f %f %f %f %f %f', nV);case  9; OFFV = textscan( fp, '%f %f %f %f %f %f %f %f %f', nV);case 10; OFFV = textscan( fp, '%f %f %f %f %f %f %f %f %f %f', nV);case 11; OFFV = textscan( fp, '%f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f', nV);