项目探戈点云翻译和旋转

Question

我想使用Tango设备捕获点云图像并将它们保存到文件中。从那里我可以将单个的点云拼凑在一起，形成建筑物内部的完整3D图像。 我已经修改了PointCloudJava应用程序（google tango的官方github页面）以包含一个按钮，其中每次按下它时，当前可查看的点云都会以二进制格式保存到文件以及其姿态数据中。 外部应用程序将二进制点云转换为人可读的.PTS格式。以下是这一个片段.PTS文件...

… 
3.695209841412947 -0.369136531 -4.512059939636327 
3.688643257302687 -0.479607720759112 -4.520564449562169 
3.693362633866713 -0.489787657644946 -4.520674956573583 
3.689930121583388 -0.445884992268283 -4.507568610443212 
3.685492555779860 -0.462776307847697 -4.512719524635411 
3.667657594365523 -0.480809484508235 -4.535319340957738 
3.687827806157515 -0.496090938236911 -4.526998413337804 
3.673954348248885 -0.508897741224963 -4.541318190826512 
3.666625241918013 -0.498062555577952 -4.540336502327062 
3.678675393742964 -0.474170316841799 -4.529156101478673 
3.684755723161147 -0.485069070842463 -4.528201831115819 
3.680454175156996 -0.519459594872195 -4.541313899292089 
3.673863212747023 -0.492040087368685 -4.534148228897191 
3.683874587697432 -0.502062504079539 -4.534162414802648 
3.662268142384932 -0.486682941105563 -4.540854943527318 
3.659110169095442 -0.521473725226123 -4.556032908691503 
3.673068563622878 -0.526471559789378 -4.549449575676061 
… 

这里是我的Pose文件的一个片段：

Snapshot Event ID: 0 
Translation: -2.828956167382643 3.18717159105692 0.4915560231473033 
Quarternion: 0.7047427543062862 0.6239282881689626 0.23707690815727211 0.2405112909905187 
Accuracy: 4.2E-45 
Confidence: 1688685432 

Snapshot Event ID: 1 
Translation: -2.796160158125086 4.193282171082194 0.5346153464487627 
Quarternion: 0.4973877606777205 0.4648489837872261 0.515537924119383 0.520328248891662 
Accuracy: 4.2E-45 
Confidence: 1687633528 

Snapshot Event ID: 2 
Translation: -3.504446692020165 3.1853833575251675 0.5117019018999412 
Quarternion: 0.6256551950823549 0.5778181469917516 -0.3583361921431137 -0.3824616834061323 
Accuracy: 4.2E-45 
Confidence: 1687858272 

哪里快照ID是我的链接姿势数据点云的方法;而Quaternion格式为WXYZ。

一般情况下会纠正个别点云我想以后我换点云我看到这每个点的Y和Z轴...

原图

点云图像（加载在云比较）

这是我所期望的。

当我尝试将多台PC拼接在一起形成完整的3D建筑内部时，问题就出现了。

我已经翻译了点云，将相应的姿态数据中的XY和Z坐标相应地添加到点云中的每个XY和Z点。不知道这是否正确。然后我像以前一样交换Y和Z.如果我这样做的话，大多数点云都会相互倾倒，但这是可以预料的，因为我还没有（也不知道如何）应用旋转。

这是我这样做的一般方法...

for (File file : files) { 
    if (FilenameUtils.getExtension(file.getAbsolutePath()).equals("dat")) { 
     PointCloud cloud = PointCloud.newInstance(file.toURI().toURL()); 
     if (poseMap.containsKey(cloud.getEventID())) { 
      Pose pose = poseMap.get(cloud.getEventID()); 
      //cloud = cloud.rotate(pose); 
      cloud = cloud.translate(pose); 
     } 
     cloud = cloud.invertYandZ(); 
     //cloud = cloud.invertAllAxis(); 
     String absFilename = ptsFolderTxt.getText() + '\\' + FilenameUtils.getBaseName(cloud.getFilename()) + ".pts"; 
     cloud.write(absFilename); 

正如你可以看到我已经尝试了旋转的方法，但它似乎没有工作，所以我评论一下。

的旋转方法，将其应用到每个点......

ThreeDPoint rotatePoint(ThreeDPoint oldPoint) 
{ 
    float ox = oldPoint.getxPoint().floatValue(); 
    float oy = oldPoint.getyPoint().floatValue(); 
    float oz = oldPoint.getzPoint().floatValue(); 

    float qx = quaternion.getX().floatValue(); 
    float qy = quaternion.getY().floatValue(); 
    float qz = quaternion.getZ().floatValue(); 
    float qw = quaternion.getW().floatValue(); 

    float newX = (float)((1-2*qy*qy-2*qz*qz)*ox+(2*qx*qy+2*qw*qz)*oy+(2*qx*qz-2*qw*qy)*oz); 
    float newY = (float)((2*qx*qy-2*qw*qz)*ox+(1-2*qx*qx-2*qz*qz)*oy+(2*qy*qz+2*qw*qx)*oz); 
    float newZ = (float)((2*qx*qz+2*qw*qy)*ox+(2*qy*qz-2*qw*qx)*oy+(1-2*qx*qx-2*qy*qy)*oz); 

    return ThreeDPoint.newInstance(BigDecimal.valueOf(newX), BigDecimal.valueOf(newY), BigDecimal.valueOf(newZ)); 
} 

但正如我所说，这似乎并没有工作的权利？

我的翻译方法可以吗？

如何在姿势文件中使用四元数来旋转每台PC？一些代码示例会很好。

我应用这些变换的顺序是什么？

在正确的方向推动将不胜感激。

Answer 1

发生了什么事是您没有在正确的参照系中转换点云。在这篇文章中使用解决方案：Convert device pose to camera pose

在答案它假设OpenGL的约定，但你可以使用类似的技术来转换点任何约定。