本文档描述了 PCD（点云数据）文件格式及其在点云库（PCL）中的使用方式。可以使用NSDT 3DConvert 在线预览查看PCD格式的点云数据文件。

PCD 文件格式并不是要重新发明轮子，而是为了补充现有的文件格式，这些文件格式由于某种原因不支持 PCL 为 n 维点云处理带来的某些扩展。

PCD 不是第一个支持 3D 点云数据的文件类型。 特别是计算机图形学和计算几何社区已经创建了多种格式来描述使用激光扫描仪获取的任意多边形和点云。 其中一些格式包括：

所有上述文件格式都存在一些缺点，如下一节所述 - 这是很自然的，因为它们是在当今的传感技术和算法发明之前、在不同的时间、为不同的目的而创建的。

考虑到后向兼容性，如果需要将PCD转换为PLY、XYZ等其他格式，可以使用NSDT 3DConvert这个在线3D格式转换工具，无需在本地安装任何软件：

在点云库 (PCL) 版本 1.0 发布之前，PCD 文件格式可能具有不同的修订号。 它们以 PCD_Vx 编号（例如 PCD_V5、PCD_V6、PCD_V7 等），代表 PCD 文件的版本号 0.x。

然而，PCL 中 PCD 文件格式的官方入口点应该是版本 0.7 (PCD_V7)。

每个 PCD 文件都包含一个标头，用于标识和声明文件中存储的点云数据的某些属性。 PCD 的标头必须采用 ASCII 编码。

PCD 文件中指定的每个标头条目以及 ascii 点数据（见下文）均使用换行符 (\n) 分隔。

从版本 0.7 开始，PCD 标头包含以下条目：

VERSION - 指定 PCD 文件版本

FIELDS- 指定点可以具有的每个维度/字段的名称。 示例：

SIZE - 指定每个维度的大小（以字节为单位）。 示例：

TYPE - 将每个维度的类型指定为字符。 目前接受的类型有：

COUNT - 指定每个维度有多少个元素。 例如，x 数据通常有 1 个元素，但像 VFH 这样的特征描述符有 308 个。基本上，这是一种在每个点引入 n 维直方图描述符的方法，并将它们视为单个连续的内存块。 默认情况下，如果 COUNT 不存在，则所有维度的计数设置为 1。

WIDTH - 指定点云数据集的宽度（以点数表示）。 宽度有两个含义：

另请参阅HEIGHT。

例如：

HEIGHT - 指定点云数据集的高度（以点数表示）。 高度有两个含义：

例如：

或者：

VIEWPOINT - 指定数据集中点的采集视点。 这可能稍后用于在不同坐标系之间构建转换，或者用于帮助需要一致方向的特征，例如表面法线。

视点信息被指定为平移(tx ty tz)+四元数(qw qx qy qz)。 默认值为：

POINTS - 指定云中点的总数。 从 0.7 版本开始，它的用途有点多余，所以我们希望在未来的版本中删除它。

例如：

DATA - 指定存储点云数据的数据类型。从0.7版本开始，支持三种数据类型：ascii、binary和binary_compressed。 有关更多详细信息，请参阅下一节。

警告：标头条目必须按照上述顺序精确指定，即：

从版本 0.7 开始，.PCD 文件格式使用三种不同的模式来存储数据：

以 ASCII 形式，每个点占一个新行：

以二进制形式，其中数据是 pcl::PointCloud.points 数组/向量的完整内存副本。 在 Linux 系统上，我们使用 mmap/munmap 操作来尽可能最快地读取/写入数据。

以二进制压缩形式。 主体（标头之后的所有内容）以 32 位无符号二进制数开头，它指定压缩形式数据的大小（以字节为单位）。

接下来是另一个 32 位无符号二进制数，它指定未压缩形式的数据的大小（以字节为单位）。

然后是压缩数据。 压缩和解压缩是使用 Marc Lehmann 的 LZF 算法完成的。 它在尺寸减小方面表现平庸，但速度非常快。

对于典型的点云，压缩后的数据大小为原始大小的 30% 到 60%。 在压缩之前，数据会被重新排序以改进压缩，从标准结构数组布局到数组结构布局。 例如，具有三个点和字段 x、y、z 的云将从 xyzxyzxyz 重新排序为 xxxyyyzzz。

以简单的 ascii 形式存储点云数据，每个点以行、空格或制表符分隔，上面没有任何其他字符，以及以二进制转储格式存储，使我们能够两全其美：简单和 速度，取决于底层应用程序。 ascii 格式允许用户打开点云文件并使用 gnuplot 等标准软件工具绘制它们，或使用 sed、awk 等工具操作它们。

将 PCD 作为（另一种）文件格式可以视为 PCL 患有“此处未发明综合症”。 事实上，情况并非如此，因为上述文件格式都没有提供 PCD 文件的灵活性和速度。 一些明确指出的优点包括：

另一个额外的优点是，通过控制文件格式，我们可以最好地使其适应 PCL，从而获得 PCL 应用程序的最高性能，而不是使不同的文件格式适应 PCL 作为本机类型并通过转换引入额外的延迟 功能。

下面附有 PCD 文件的片段。 留给读者解释数据并了解其含义。

原文链接：PCD文件结构及在线查看 - BimAnt