CloudCompare中不同点云数据结构之间的继承关系_cloudcompare getboundingbox-优快云博客

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在 CloudCompare（CC）中，点云数据的组织方式是基于 继承关系 和 层次化树结构 的。不同的点云数据结构继承自 ccHObject，并在此基础上扩展功能。以下是详细的继承关系和它们之间的作用。

1. 主要的点云数据类层次结构

CloudCompare 主要有以下几个与点云相关的类：

ccHObject
    ├── ccGenericPointCloud  // 通用点云类（抽象基类）
         ├── ccPointCloud   // 主要的点云存储类
         ├── ccSubMesh      // 子网格（局部网格，但继承自 ccGenericPointCloud）

这些类的作用：

ccHObject：所有对象的基类，提供层次管理。
ccGenericPointCloud：抽象基类，提供通用点云操作。
ccPointCloud：具体的点云存储和操作类，存储点坐标、颜色、法向量等。
ccSubMesh：用于存储子网格（虽然它继承 ccGenericPointCloud，但更适用于三角网格）。

2. 详细的继承关系

(1) `ccHObject`（基类）

class QCC_DB_LIB_API ccHObject : public ccObject

ccHObject 是 CloudCompare 的所有对象的基类，包括点云、网格、传感器等。
提供 层次化结构管理，可以作为父对象，存储多个子对象。
但 ccHObject 本身不存储点云数据，它只是管理对象关系。

(2) `ccGenericPointCloud`（点云抽象基类）

class QCC_DB_LIB_API ccGenericPointCloud : public ccHObject

这是 所有点云数据的基类，但它是 抽象类，无法直接实例化。
提供了 通用点云操作接口，包括：
- 获取点数量 (size())
- 访问单个点 (getPoint(index))
- 计算点云包围盒 (getBoundingBox())
- 计算点间距离 (computeDistanceTo())

(3) `ccPointCloud`（点云存储类）

class QCC_DB_LIB_API ccPointCloud : public ccGenericPointCloud

ccPointCloud 继承自 ccGenericPointCloud，是 主要的点云存储类。
负责 存储和管理具体点数据，如：
- 点坐标 (m_points)
- 颜色 (m_rgbColors)
- 法向量 (m_normals)
- 标量字段（可存储额外的点数据）
还提供：
- 预分配点存储 (reserve())
- 添加点 (addPoint())
- 访问点 (getPoint())
- 复制点云 (clone())

示例代码：

ccPointCloud* cloud = new ccPointCloud("MyCloud");
cloud->reserve(1000);
cloud->addPoint(CCVector3(1.0f, 2.0f, 3.0f));
cloud->addRGBColor(ccColor::red);

(4) `ccSubMesh`（子网格）

class QCC_DB_LIB_API ccSubMesh : public ccGenericPointCloud

ccSubMesh 主要用于 存储局部网格。
它继承 ccGenericPointCloud，但和 ccPointCloud 不同，它主要存储 三角网格的子集，而不是点云本身。

3. `ccPointCloud` 如何存储点数据

(1) 点坐标

ccPointCloud 通过 m_points 存储点数据：

ccArray<CCVector3> m_points;

示例：

ccPointCloud* cloud = new ccPointCloud();
cloud->addPoint(CCVector3(10.0f, 20.0f, 30.0f));

(2) 颜色

m_rgbColors 记录每个点的颜色：

ccArray<ccColor::Rgb> m_rgbColors;

(3) 法向量

m_normals 记录点的法向量：

ccArray<CCVector3> m_normals;

4. `ccHObject` 如何管理 `ccPointCloud`

在 CloudCompare 里，ccHObject 提供 层次化管理：

ccHObject* root = new ccHObject("Scene");
ccPointCloud* cloud = new ccPointCloud("MyPointCloud");
root->addChild(cloud);

这样 ccHObject 形成了一个树结构，使得 CloudCompare 可以组织多个点云数据。

5. 继承结构总结

ccHObject
    ├── ccGenericPointCloud      // 抽象点云基类
         ├── ccPointCloud       // 具体点云存储类
         ├── ccSubMesh          // 子网格（主要用于三角网格）

ccHObject：所有对象的基类，管理层次结构。
ccGenericPointCloud：所有点云的抽象基类，定义通用接口。
ccPointCloud：具体存储点数据的类。
ccSubMesh：用于存储局部三角网格。

6. 代码示例：如何使用 `ccPointCloud`

(1) 创建点云

ccPointCloud* cloud = new ccPointCloud("Sample Cloud");
cloud->reserve(1000); // 预分配 1000 个点
cloud->addPoint(CCVector3(1.0f, 2.0f, 3.0f));
cloud->addRGBColor(ccColor::green);

(2) 遍历 `ccHObject` 结构

ccHObject* root = new ccHObject("Root");
ccPointCloud* cloud = new ccPointCloud("MyPointCloud");
root->addChild(cloud);

for (unsigned i = 0; i < root->getChildrenNumber(); ++i)
{
    ccHObject* child = root->getChild(i);
    if (child->isA(CC_TYPES::POINT_CLOUD)) 
    {
        ccPointCloud* cloud = static_cast<ccPointCloud*>(child);
        std::cout << "Point count: " << cloud->size() << std::endl;
    }
}