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PLY格式檔案具體解釋

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

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

一、PLY簡單介紹

        PLY檔案格式是Stanford大學開發的一套三維mesh模型資料格式，圖形學領域内非常多著名的模型資料，比方Stanford的三維掃描資料庫（當中包含非常多文章中會見到的Happy Buddha, Dragon, Bunny兔子），Geogia Tech的大型幾何模型庫。北卡(UNC)的電廠模型等，最初的模型都是基于這個格式的。

        PLY多邊形檔案格式的開發目标是建立一套針對多邊形模型的，結構簡單可是可以滿足大多數圖形應用須要的模型格式，并且它同意以ASCII碼格式或二進制形式存儲檔案。PLY的開發人員希望。這樣一套既簡單又靈活的檔案格式，可以幫助開發人員避免反複開發檔案格式的問題。然而因為各種各樣的原因，在工業領域内，新的檔案格式仍然在不斷的出現，可是在圖形學的研究領域中，PLY還是種經常使用且關鍵的檔案格式。

        PLY作為一種多邊形模型資料格式，不同于三維引擎中經常使用的場景圖檔案格式和腳本檔案。每一個PLY檔案僅僅用于描寫叙述一個多邊形模型對象(Object)，該模型對象能夠通過諸如頂點、面等資料進行描寫叙述，每一類這種資料被稱作一種元素(Element)。相比于現代的三維引擎中所用到的各種複雜格式。PLY實在是種簡單的不能再簡單的檔案格式，可是假設細緻研究就會發現，就像設計者所說的，這對于絕大多數的圖形應用來說已經是足夠用了。 

二、PLY結構

        PLY的檔案結構簡單：檔案頭加上元素資料清單。當中檔案頭中以行為機關描寫叙述檔案類型、格式與版本号、元素類型、元素的屬性等，然後就依據在檔案頭中所列出元素類型的順序及其屬性，依次記錄各個元素的屬性資料。

        典型的PLY檔案結構： 

        頭部 

        頂點清單 

        面片清單 

      （其它元素清單）

         頭部是一系列以回車結尾的文本行。用來描寫叙述檔案的剩餘部分。

頭部包括一個對每一個元素類型的描寫叙述，包括元素名（如“邊”）。這個元素在project裡有多少，以及一個與這個元素關聯的不同屬性的清單。頭部還說明這個檔案是二進制的或者是ASCII的。頭部後面的是一個每一個元素類型的元素清單，依照在頭部中描寫叙述的順序出現。

        以下是一個立方體的完整ASCII描寫叙述。大括号裡的凝視不是檔案的一部分，它們是這個樣例的注解。檔案裡的凝視一般在   “comment”開始的關鍵詞定義行裡。

[plain] view

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  1. <span style="font-size:16px;">ply   
  2. format   ascii   1.0   {   ascii/二進制。格式版本号數   }   
  3. comment   made   by   anonymous   {   凝視關鍵詞說明，像其它行一樣   }   
  4. comment   this   file   is   a   cube   
  5. element   vertex   8   {   定義“vertex”（頂點）元素，在檔案裡有8個   }   
  6. property   float32   x   {   頂點包括浮點坐标“x”}   
  7. property   float32   y   {   y   坐标相同是一個頂點屬性   }   
  8. property   float32   z   {   z   也是坐标   }   
  9. element   face   6   {   在檔案中有6個“face”（面片）   }   
  10. property   list   uint8   int32   vertex_index   {   “vertex_indices”（頂點素引）是一列整數   }   
  11. end_header   {   劃定頭部結尾   }   
  12. 0   0   0   {   頂點清單的開始   }   
  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   {   面片清單開始   }   
  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>  

        這個樣例說明頭部的基本組成。頭部的每一個部分都是一個以關鍵詞開頭。以回車結尾的ASCII串。"ply"是檔案的頭四個字元。

        跟在檔案頭部開頭之後的，是關鍵詞“format”和一個特定的ASCII或者二進制的格式，接下來是一個版本。

        再以下是多邊形檔案裡每一個元素的描寫叙述。在每一個元素裡還有多屬性的說明。

一般元素以以下的格式描寫叙述：

        element   <元素名>   <在檔案裡的個數> 

        property   <資料類型>   <屬性名-1> 

        property   <資料類型>   <屬性名-2> 

        property   <資料類型>   <屬性名-3>

        屬性羅列在“element”（元素）行後面定義，既包括屬性的資料類型，也包括屬性在每一個元素中出現的次序。一個屬性能夠有三種資料類型：标量，字元串和清單。

屬性可能具有的标量資料類型清單例如以下：

        名稱      類型           位元組數 

         ------------------------------- 

         int8        字元                    1 

         uint8      非負字元           1 

         int16      短整型               2 

         uint16    非負短整型       2 

         int32      整型                   4 

         uint32    非負整型           4 

         float32   單精度浮點數   4 

         float64   雙精度浮點數   8

         這些位元組計數非常重要，并且在實作過程中不能改動以使這些檔案可移植。

         使用清單資料類型的屬性定義有一種特殊的格式：property   list   <數值類型>   <數值類型>   <屬性名> ，這樣的格式，一個非負字元表示在屬性裡包括多少索引，接下來是一個清單包括很多整數。在這個邊長清單裡的每一個整數都是一個頂點的索引。

        另外一個立方體定義：

[plain] view

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  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   {   頂點顔色開始   }   
  10. property   green   uint8   
  11. property   blue   uint8   
  12. element   face   7   
  13. property   list   uint8   int32   vertex_index   {   每一個面片的頂點個數   }   
  14. element   edge   5   {   物體裡有5條邊   }   
  15. property   int32   vertex1   {   邊的第一個頂點的索引   }   
  16. property   int32   vertex2   {   第二個頂點的索引   }   
  17. property   uint8   red   {   邊顔色開始   }   
  18. property   uint8   green   
  19. property   uint8   blue   
  20. end_header   
  21. 0   0   0   255   0   0   {   頂點清單開始   }   
  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   {   面片清單開始，從一個三角形開始   }   
  30. 3   0   2   3   {   還有一個三角形   }   
  31. 4   7   6   5   4   {   如今是一些四邊形   }   
  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   {   邊清單開始，從白邊開始   }   
  37. 1   2   255   255   255   
  38. 2   3   255   255   255   
  39. 3   0   255   255   255   
  40. 2   0   0   0   0   {   以一個黑線結束   }   

         這個檔案為每一個頂點指定一個紅、綠、藍值。

       為了說明變長vertex_index（頂點索引）的能力，物體的頭兩個面片是兩個三角形而不是一個四邊形。

這意味着物體的面片數是7。

這個物體還包含一個邊清單。

每條邊包含兩個指向說明邊的頂點的指針。每條邊也有一種顔色。上面定義的五條邊指定了顔色，使檔案中的兩個三角形高亮。

前四條邊白色。它們包圍兩個三角形。最後一條邊是黑的，他是切割三角形的邊。

三、使用者定義元素

        上面的樣例顯示了頂點、面片和邊三種元素的使用方法。PLY   格式相同同意使用者定義它們自己的元素。定義新元素的格式于頂點、面片和邊相同。這是頭部定義材料屬性的部分：

[plain] view

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  1. element   material   6   
  2. property   ambient_red   uint8   {   圍繞顔色   }   
  3. property   ambient_green   uint8   
  4. property   ambient_blue   uint8   
  5. property   ambient_coeff   float32   
  6. property   diffuse_red   uint8   {   擴散（diffuse）顔色   }   
  7. property   diffuse_green   uint8   
  8. property   diffuse_blue   uint8   
  9. property   diffuse_coeff   float32   
  10. property   specular_red   uint8   {   鏡面（specular）顔色   }   
  11. property   specular_green   uint8   
  12. property   specular_blue   uint8   
  13. property   specular_coeff   float32   
  14. property   specular_power   float32   {   Phong   指數   }   

        這些行應該在頭部頂點、面片和邊的說明後直接出現。假設我們希望每一個頂點有一個材質說明，我們能夠将這行加在頂點屬性末尾：property   material_index   int32

       這個整數如今是一個到檔案内包括的材質清單的索引。這可能誘使一個新應用的作者編制一些信的元素儲存在PLY檔案裡。

轉載自：http://blog.csdn.net/lxfyzx/article/details/4997627

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

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