PLY格式文件具体解释

Posted 2020-06-17

链接：http://blog.csdn.net/szchtx/article/details/7587999

http://cdu.net.cn/3D/2014-04-23/705.html   

一、PLY简单介绍

        PLY文件格式是Stanford大学开发的一套三维mesh模型数据格式，图形学领域内非常多著名的模型数据，比方Stanford的三维扫描数据库（当中包含非常多文章中会见到的Happy Buddha, Dragon, Bunny兔子），Geogia Tech的大型几何模型库。北卡(UNC)的电厂模型等，最初的模型都是基于这个格式的。

        PLY多边形文件格式的开发目标是建立一套针对多边形模型的，结构简单可是可以满足大多数图形应用须要的模型格式，并且它同意以ASCII码格式或二进制形式存储文件。PLY的开发人员希望。这样一套既简单又灵活的文件格式，可以帮助开发人员避免反复开发文件格式的问题。然而因为各种各样的原因，在工业领域内，新的文件格式仍然在不断的出现，可是在图形学的研究领域中，PLY还是种经常使用且关键的文件格式。

        PLY作为一种多边形模型数据格式，不同于三维引擎中经常使用的场景图文件格式和脚本文件。每一个PLY文件仅仅用于描写叙述一个多边形模型对象(Object)，该模型对象能够通过诸如顶点、面等数据进行描写叙述，每一类这种数据被称作一种元素(Element)。相比于现代的三维引擎中所用到的各种复杂格式。PLY实在是种简单的不能再简单的文件格式，可是假设细致研究就会发现，就像设计者所说的，这对于绝大多数的图形应用来说已经是足够用了。 

二、PLY结构

        PLY的文件结构简单：文件头加上元素数据列表。当中文件头中以行为单位描写叙述文件类型、格式与版本号、元素类型、元素的属性等，然后就依据在文件头中所列出元素类型的顺序及其属性，依次记录各个元素的属性数据。

        典型的PLY文件结构： 
        头部 
        顶点列表 
        面片列表 
      （其它元素列表）

         头部是一系列以回车结尾的文本行。用来描写叙述文件的剩余部分。

头部包括一个对每一个元素类型的描写叙述，包括元素名（如“边”）。这个元素在project里有多少，以及一个与这个元素关联的不同属性的列表。头部还说明这个文件是二进制的或者是ASCII的。头部后面的是一个每一个元素类型的元素列表，依照在头部中描写叙述的顺序出现。

        以下是一个立方体的完整ASCII描写叙述。大括号里的凝视不是文件的一部分，它们是这个样例的注解。文件里的凝视一般在   “comment”開始的关键词定义行里。

[plain] view plaincopyprint?

1. <span style="font-size:16px;">ply   
2. format   ascii   1.0   {   ascii/二进制。格式版本号数   }   
3. comment   made   by   anonymous   {   凝视关键词说明，像其它行一样   }   
4. comment   this   file   is   a   cube   
5. element   vertex   8   {   定义“vertex”（顶点）元素，在文件里有8个   }   
6. property   float32   x   {   顶点包括浮点坐标“x”}   
7. property   float32   y   {   y   坐标相同是一个顶点属性   }   
8. property   float32   z   {   z   也是坐标   }   
9. element   face   6   {   在文件中有6个“face”（面片）   }   
10. property   list   uint8   int32   vertex_index   {   “vertex_indices”（顶点素引）是一列整数   }   
11. end_header   {   划定头部结尾   }   
12. 0   0   0   {   顶点列表的開始   }   
13. 0   0   1   
14. 0   1   1   
15. 0   1   0   
16. 1   0   0   
17. 1   0   1   
18. 1   1   1   
19. 1   1   0   
20. 4   0   1   2   3   {   面片列表開始   }   
21. 4   7   6   5   4   
22. 4   0   4   5   1   
23. 4   1   5   6   2   
24. 4   2   6   7   3   
25. 4   3   7   4   0 </span>  

        这个样例说明头部的基本组成。头部的每一个部分都是一个以关键词开头。以回车结尾的ASCII串。"ply"是文件的头四个字符。

        跟在文件头部开头之后的，是关键词“format”和一个特定的ASCII或者二进制的格式，接下来是一个版本。

        再以下是多边形文件里每一个元素的描写叙述。在每一个元素里还有多属性的说明。

一般元素以以下的格式描写叙述：
        element   <元素名>   <在文件里的个数> 
        property   <数据类型>   <属性名-1> 
        property   <数据类型>   <属性名-2> 
        property   <数据类型>   <属性名-3>

        属性罗列在“element”（元素）行后面定义，既包括属性的数据类型，也包括属性在每一个元素中出现的次序。一个属性能够有三种数据类型：标量，字符串和列表。

属性可能具有的标量数据类型列表例如以下：

        名称      类型           字节数 
         ------------------------------- 
         int8        字符                    1 
         uint8      非负字符           1 
         int16      短整型               2 
         uint16    非负短整型       2 
         int32      整型                   4 
         uint32    非负整型           4 
         float32   单精度浮点数   4 
         float64   双精度浮点数   8

         这些字节计数非常重要，并且在实现过程中不能改动以使这些文件可移植。

         使用列表数据类型的属性定义有一种特殊的格式：property   list   <数值类型>   <数值类型>   <属性名> ，这样的格式，一个非负字符表示在属性里包括多少索引，接下来是一个列表包括很多整数。在这个边长列表里的每一个整数都是一个顶点的索引。

 

        另外一个立方体定义：

[plain] view plaincopyprint?

1. ply   
2. format   ascii   1.0   
3. comment   author:   anonymous   
4. comment   object:   another   cube   
5. element   vertex   8   
6. property   float32   x   
7. property   float32   y   
8. property   float32   z   
9. property   red   uint8   {   顶点颜色開始   }   
10. property   green   uint8   
11. property   blue   uint8   
12. element   face   7   
13. property   list   uint8   int32   vertex_index   {   每一个面片的顶点个数   }   
14. element   edge   5   {   物体里有5条边   }   
15. property   int32   vertex1   {   边的第一个顶点的索引   }   
16. property   int32   vertex2   {   第二个顶点的索引   }   
17. property   uint8   red   {   边颜色開始   }   
18. property   uint8   green   
19. property   uint8   blue   
20. end_header   
21. 0   0   0   255   0   0   {   顶点列表開始   }   
22. 0   0   1   255   0   0   
23. 0   1   1   255   0   0   
24. 0   1   0   255   0   0   
25. 1   0   0   0   0   255   
26. 1   0   1   0   0   255   
27. 1   1   1   0   0   255   
28. 1   1   0   0   0   255   
29. 3   0   1   2   {   面片列表開始，从一个三角形開始   }   
30. 3   0   2   3   {   还有一个三角形   }   
31. 4   7   6   5   4   {   如今是一些四边形   }   
32. 4   0   4   5   1   
33. 4   1   5   6   2   
34. 4   2   6   7   3   
35. 4   3   7   4   0   
36. 0   1   255   255   255   {   边列表開始，从白边開始   }   
37. 1   2   255   255   255   
38. 2   3   255   255   255   
39. 3   0   255   255   255   
40. 2   0   0   0   0   {   以一个黑线结束   }   

         这个文件为每一个顶点指定一个红、绿、蓝值。

       为了说明变长vertex_index（顶点索引）的能力，物体的头两个面片是两个三角形而不是一个四边形。

这意味着物体的面片数是7。

这个物体还包含一个边列表。

每条边包含两个指向说明边的顶点的指针。每条边也有一种颜色。上面定义的五条边指定了颜色，使文件中的两个三角形高亮。

前四条边白色。它们包围两个三角形。最后一条边是黑的，他是切割三角形的边。

三、用户定义元素

        上面的样例显示了顶点、面片和边三种元素的使用方法。PLY   格式相同同意用户定义它们自己的元素。定义新元素的格式于顶点、面片和边相同。这是头部定义材料属性的部分：

[plain] view plaincopyprint?

1. element   material   6   
2. property   ambient_red   uint8   {   围绕颜色   }   
3. property   ambient_green   uint8   
4. property   ambient_blue   uint8   
5. property   ambient_coeff   float32   
6. property   diffuse_red   uint8   {   扩散（diffuse）颜色   }   
7. property   diffuse_green   uint8   
8. property   diffuse_blue   uint8   
9. property   diffuse_coeff   float32   
10. property   specular_red   uint8   {   镜面（specular）颜色   }   
11. property   specular_green   uint8   
12. property   specular_blue   uint8   
13. property   specular_coeff   float32   
14. property   specular_power   float32   {   Phong   指数   }   

        这些行应该在头部顶点、面片和边的说明后直接出现。假设我们希望每一个顶点有一个材质说明，我们能够将这行加在顶点属性末尾：property   material_index   int32

       这个整数如今是一个到文件内包括的材质列表的索引。这可能诱使一个新应用的作者编制一些信的元素保存在PLY文件里。

 

 

转载自：http://blog.csdn.net/lxfyzx/article/details/4997627

                http://blog.csdn.net/lxfyzx/article/details/4997780