C++ 实现lvx点云格式转换pcd,不依赖第三方sdk

lvx是Livox公司自己定义的点云数据格式，转换成其他格式需要解析lvx文件并将其转换成相应格式的点云数据。以下是使用C++实现lvx点云格式转换pcd的示例代码：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <cstring>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

// lvx文件头信息
struct LvxFileHeader {
    char signature[4];      // 文件头标识，固定为"LIVD"
    int version;            // 文件版本号，当前为1
    char device_info[256];  // 设备信息
};

// 点云帧头信息
struct LvxFrameHeader {
    uint64_t current_offset;    // 当前帧相对于文件头的偏移量
    uint64_t next_offset;       // 下一帧相对于文件头的偏移量，为0表示当前帧为最后一帧
    uint64_t frame_index;       // 帧索引
    uint64_t points_num;        // 点云数量
    uint64_t timestamp;         // 时间戳
    uint32_t type;              // 点云类型，当前仅支持1（Cartesian）
    uint32_t data_length;       // 数据长度
};

// lvx文件中的点云数据
struct LvxData {
    float x;
    float y;
    float z;
    float reflectivity;
};

// 将lvx文件中的点云数据转换成pcd格式的点云数据
void lvx_to_pcd(const char* lvx_path, const char* pcd_path) {
    // 打开lvx文件
    ifstream ifs(lvx_path, ios::binary);
    if (!ifs) {
        cerr << "Error: Failed to open " << lvx_path << endl;
        return;
    }
    // 读取文件头信息
    LvxFileHeader file_header;
    ifs.read((char*)&file_header, sizeof(file_header));
    if (strncmp(file_header.signature, "LIVD", 4) != 0 || file_header.version != 1) {
        cerr << "Error: Invalid file header" << endl;
        ifs.close();
        return;
    }
    // 打开pcd文件
    ofstream ofs(pcd_path);
    if (!ofs) {
        cerr << "Error: Failed to open " << pcd_path << endl;
        ifs.close();
        return;
    }
    // 写入pcd文件头
    ofs << "# .PCD v0.7 - Point Cloud Data file format\n"
        << "VERSION 0.7\n"
        << "FIELDS x y z reflectivity\n"
        << "SIZE 4 4 4 4\n"
        << "TYPE F F F F\n"
        << "COUNT 1 1 1 1\n"
        << "WIDTH 0\n"
        << "HEIGHT 1\n"
        << "VIEWPOINT 0 0 0 1 0 0 0\n"
        << "POINTS ";
    // 读取点云帧头信息
    LvxFrameHeader frame_header;
    ifs.read((char*)&frame_header, sizeof(frame_header));
    // 循环处理每一帧
    vector<LvxData> data;
    size_t total_points = 0;
    while (ifs) {
        // 读取点云数据
        data.resize(frame_header.points_num);
        ifs.read((char*)data.data(), data.size() * sizeof(LvxData));
        // 将点云数据写入pcd文件
        for (size_t i = 0; i < data.size(); i++) {
            ofs << data[i].x << " " << data[i].y << " " << data[i].z << " " << data[i].reflectivity << "\n";
        }
        total_points += data.size();
        // 读取下一帧的帧头信息
        if (frame_header.next_offset == 0) {
            break;
        }
        ifs.seekg(frame_header.next_offset);
        ifs.read((char*)&frame_header, sizeof(frame_header));
    }
    // 更新pcd文件头中的点云数量
    ofs.seekp(0, ios::beg);
    ofs << total_points;
    // 关闭文件
    ifs.close();
    ofs.close();
}

int main(int argc, char* argv[]) {
    if (argc < 3) {
        cerr << "Usage: " << argv[0] << " lvx_file pcd_file" << endl;
        return 1;
    }
    lvx_to_pcd(argv[1], argv[2]);
    return 0;
}

在上述代码中，我们首先定义了三个结构体，分别用来存储lvx文件头信息、点云帧头信息以及点云数据。然后，我们定义了一个`lvx_to_pcd`函数，用来将lvx文件中的点云数据转换成pcd格式的点云数据。该函数首先打开lvx文件，读取文件头信息，然后打开pcd文件，写入pcd文件头。接着，我们循环处理每一帧点云数据，读取点云数据并将其写入pcd文件中。最后，我们更新pcd文件头中的点云数量，关闭文件。

需要注意的是，lvx文件中的点云数据是二进制格式的，因此我们需要使用二进制模式打开文件，并且对于不同的编译器和操作系统，可能存在字节对齐等问题，需要仔细检查结构体中的成员变量顺序和字节对齐方式。