如何读取lvx格式点云并转换为pcd格式，不依赖第三方sdk

首先，需要了解 lvx 格式的数据结构和 pcd 格式的数据结构，以及它们之间的差异。lvx 格式是 Livox 3D 激光雷达的原始数据格式，而 pcd 格式是点云库 PCL（Point Cloud Library）所使用的数据格式。

以下是一个简单的转换流程：

1. 读取 lvx 文件头部信息，获取点云的基本信息，包括点云数据的数量、每个点的坐标和颜色信息等。

2. 读取 lvx 文件中的点云数据，将每个点的坐标和颜色信息转换为 pcd 格式的数据结构。

3. 将所有点云数据保存为 pcd 文件。

具体实现步骤如下：

1. 读取 lvx 文件头部信息

lvx 文件是二进制文件，可以使用 C/C++ 的文件读写库来读取。首先，需要打开文件并读取文件头部信息：

#include <stdio.h>

struct LivoxFileHeader {
    uint32_t magic_num;         // 魔数，固定值 0x5A5A5A5A
    uint32_t version_major;     // 版本号，主版本号
    uint32_t version_minor;     // 版本号，次版本号
    uint32_t frame_duration;    // 帧时长，单位微秒（us）
    uint64_t frame_index;       // 帧编号，从 0 开始
    uint32_t point_num;         // 点云数量
    uint32_t data_offset;       // 数据偏移量，从文件头开始
    uint32_t protocol_version;  // 协议版本
    uint32_t header_size;       // 文件头大小
};

读取文件头部信息的代码如下：

FILE* fp = fopen("input.lvx", "rb");
if (fp == NULL) {
    printf("Failed to open lvx file\n");
    return;
}

LivoxFileHeader header;
fread(&header, sizeof(header), 1, fp);

// 检查魔数和协议版本是否正确
if (header.magic_num != 0x5A5A5A5A || header.protocol_version != 0x01010101) {
    printf("Invalid lvx file\n");
    return;
}

2. 读取 lvx 文件中的点云数据

点云数据存储在文件中的数据偏移量处。根据文件头部信息中的数据偏移量和点云数量，可以计算出每个点的偏移量。读取每个点的数据，并将其转换为 pcd 格式的数据结构。

struct LivoxPoint {
    float x;
    float y;
    float z;
    uint8_t r;
    uint8_t g;
    uint8_t b;
};

// 计算每个点的偏移量
size_t point_offset = header.data_offset + sizeof(LivoxPoint) * header.point_num;

// 读取每个点的数据，并转换为 pcd 格式的数据结构
FILE* fp_in = fopen("input.lvx", "rb");
FILE* fp_out = fopen("output.pcd", "wb");

fseek(fp_in, point_offset, SEEK_SET);

fprintf(fp_out, "# .PCD v0.7 - Point Cloud Data file format\n");
fprintf(fp_out, "VERSION 0.7\n");
fprintf(fp_out, "FIELDS x y z rgb\n");
fprintf(fp_out, "SIZE 4 4 4 4\n");
fprintf(fp_out, "TYPE F F F U\n");
fprintf(fp_out, "COUNT 1 1 1 1\n");
fprintf(fp_out, "WIDTH %d\n", header.point_num);
fprintf(fp_out, "HEIGHT 1\n");
fprintf(fp_out, "VIEWPOINT 0 0 0 1 0 0 0\n");
fprintf(fp_out, "POINTS %d\n", header.point_num);
fprintf(fp_out, "DATA ascii\n");

for (int i = 0; i < header.point_num; i++) {
    LivoxPoint point;
    fread(&point, sizeof(point), 1, fp_in);

    uint32_t rgb = (point.r << 16) | (point.g << 8) | point.b;
    float x = point.x / 1000.0f;
    float y = point.y / 1000.0f;
    float z = point.z / 1000.0f;

    fprintf(fp_out, "%.6f %.6f %.6f %u\n", x, y, z, rgb);
}

fclose(fp_in);
fclose(fp_out);

3. 将所有点云数据保存为 pcd 文件

将转换后的点云数据保存为 pcd 文件，可以使用 C/C++ 的文件读写库来实现。将前面生成的 pcd 文件头和点云数据写入输出文件即可。

// 将 pcd 文件头和点云数据写入输出文件
FILE* fp_out = fopen("output.pcd", "wb");
fwrite(pcd_data, 1, pcd_data_size, fp_out);
fclose(fp_out);

注意：以上代码仅供参考，实际应用中需要根据具体情况进行调整。同时，lvx 格式的数据结构可能会随着 Livox 3D 激光雷达的升级而发生变化，因此需要根据实际情况进行调整。