LabVIEW_PLY文件写入

     PLY是一种电脑文件格式，全名为多边形档案（Polygon File Format）或 斯坦福三角形档案（Stanford Triangle Format）。 该格式主要用以储存立体扫描结果的三维数值，透过多边形片面的集合描述三维物体，与其他格式相较之下这是较为简单的方法。它可以储存的资讯包含颜色、透明度、表面法向量、材质座标与资料可信度，并能对多边形的正反两面设定不同的属性。

  在档案内容的储存上PLY有两种版本，分别是纯文字（ASCII）版本与二元码（binary）版本，其差异在储存时是否以ASCII编码表示元素信息。

文件格式

（本文并未提供完整的格式描述，以下仅介绍PLY的基本概念与格式）

      每个PLY档都包含档头（header），用以设定网格模型的“元素”与“属性”，以及在档头下方接着一连串的元素“数值信息”。一般而言，网格模型的“元素”就是顶点（vertices）、面（faces），另外还可能包含有边（edges）、深度图样本（samples of range maps）与三角带（triangle strips）等元素。无论是纯文字与二元码的PLY档，档头资讯都是以ASCII编码编写，接续其后的数值资料才有编码之分。PLY档案以此行：

开头作为PLY格式的识别。接着第二行是版本资讯，目前有三种写法：

format ascii 1.0

format binary_little_endian 1.0

format binary_big_endian 1.0

其中ascii, binary_little_endian, binary_big_endian是档案储存的编码方式，而1.0是遵循的标准版本（现阶段仅有PLY 1.0版）。在档头中可使用’comment’作为一行的开头以编写注解，例如：

comment This is a comment!

描述元素及属性，必须使用’element’及’property’的关键字，一般的格式为element下方接着属性列表，例如:

element <element name> <number in file>

 property <data_type> <property name 1>

 property <data_type> <property name 2>

 property <data_type> <property name 3>

‘property’不仅定义了资料的型态，其出现顺序亦定义了资料的顺序。内定的资料形态有两种写法：一种是char uchar short ushort int uint float double,另外一种是具有位元长度的int8 uint8 int16 uint16 int32 uint32 float32 float64。 例如，描述一个包含12个顶点的物体，每个顶点使用3个单精度浮点数 (x,y,z）代表点的座标，使用3个unsigned char代表顶点颜色，颜色顺序为 (B, G, R),则档头的写法为：

element vertex 12

property float x

property float y

property float z

property uchar blue

property uchar green

property uchar red

其中vertex是内定的元素类型，接续的6行property描述构成vertex元素的数值字段顺序代表的意义，及其资料形态。

另一个常使用的元素是面。由于一个面是由3个以上的顶点所组成，因此使用一个“顶点列表”即可描述一个面, PLY格式使用一个特殊关键字’property list’定义之。 例如，一个具有10个面的物体，其PLY档头可能包含：

element face 10

 property list uchar int vertex_indices

‘property list’表示该元素face的特性是由一行的顶点列表来描述。列表开头以uchar型态的数值表示列表的项目数，后面接着资料型态为int的顶点索引值（vertex_indices），顶点索引值从0开始。

最后，标头必须以此行结尾：end_header

档头后接着的是元素资料（端点座标、拓朴连结等）。在ASCII格式中各个端点与面的资讯都是以独立的一行描述，而二元编码格式则连续储存这些资料，加载时须以’element’定义的元素数目以及’property’中设定的资料形态计算各笔字段的长度。

范例

一个典型的PLY档案结构分成三部分

档头（从ply开始到end_header）

顶点列表

面元素列表

头文件如下：

写入PLY代码如下图所示：

首先写入头文件，再写入点云顶点、最后写入面片索引值，值得注意的地方是为减小文件的大小需要删除重复点（无损压缩）删除重复顶点后，原来的索引顺序改变，需要重新计算三角面片顶点的索引值，这里就用都前面《LabVIEW_删除重复项》讲到的，快速删除海量重复点及快速搜索数据的方法，当然为了加快处理速度，将重新计算索引值与写入文件做成异步处理，文件压缩与写入开并行，进一步加快处理速度。