第1章 绪论

1.1 什么是三维点云

三维点云的实质是场景表面在给定坐标系下的离散采样，其数据形式为一系列三维点的集合，最小的点云只包含一个点（称孤点或奇点），而高密度点云则高达几百万数据点。点云中的每个点都包含丰富的信息，包括三维坐标、颜色、分类值、强度值和时间等属性信息。与二维成像过程中的投影映射相比，三维点云的获取是从三维空间到三维空间的采样映射，进而能够很好地保持目标的三维形状信息，并不存在维度信息的损失和投影畸变等问题。同时，三维采样映射并不存在尺度的变化，受外界光照条件的变化影响也较小。

点云可分为两种，一种是有序点云，一种是无序点云。有序点云一般是由深度图还原的点云，按照图方阵一行一行的，从左上角到右下角按顺序排列，很容易找到每个点的相邻点信息。无序点云中的点排列没有任何顺序，点的顺序交换后没有任何影响。三维点云广泛应用于工程和医学领域，包括医学成像、3D打印、制造、建筑、3D游戏和虚拟现实等。