PLY(Polygon File Format 或 Stanford Triangle Format)是一种用于存储三维图形数据的文件格式,由斯坦福大学图形实验室于1994年开发,主要用于存储三维扫描仪生成的网格模型(如点云、多边形面片等)。以下是其核心特点及结构介绍:
1. 基本特性
灵活性:支持ASCII和二进制格式,兼顾可读性与存储效率。数据结构:可描述顶点(Vertex)、面片(Face)、边(Edge)及其他自定义属性(如颜色、法线、纹理坐标等)。应用场景:广泛应用于3D扫描、计算机图形学、游戏开发(如Mesh导出)和科学可视化。
2. 文件结构
PLY文件分为 文件头(Header) 和 数据部分(Data):
文件头
格式声明:首行必须是 ply,第二行指定格式(如 format ascii 1.0 或 format binary_little_endian 1.0)。元素定义:通过 element 关键字声明数据类型及数量,例如:
plaintext
element vertex 8 # 定义8个顶点
property float x # 每个顶点包含x/y/z坐标
property float y
property float z
element face 6 # 定义6个面片
property list uchar int vertex_index # 面片由顶点索引列表定义
注释:以 comment 开头的行会被忽略。结束标志:头部的最后一行是 end_header。
数据部分
顶点数据:按头部的属性顺序存储坐标、颜色等。面片数据:存储多边形的顶点索引列表(如三角形为3个索引)。
3. 示例(ASCII格式)
plaintext
ply
format ascii 1.0
comment 这是一个立方体示例
element vertex 8
property float x
property float y
property float z
element face 12
property list uchar int vertex_index
end_header
0 0 0 # 顶点坐标
1 0 0
1 1 0
0 1 0
... # 其他顶点
3 0 1 2 # 面片(三角形,由顶点0/1/2组成)
3 0 2 3 # 另一个面片
...
4. 支持的属性类型
基础类型:int8, uint, float, double 等。列表属性:用 list 表示变长数据(如面的顶点索引数可变)。
5. 扩展功能
自定义属性:可添加如颜色(property uchar red)、法线(property float nx)等。二进制优化:二进制格式节省空间,但需注意字节序(大端/小端)。
6. 优缺点
优点:结构清晰、扩展性强,适合存储复杂网格数据。缺点:相比OBJ格式,缺乏对材质和曲线的原生支持。
7. 相关工具
查看/编辑:MeshLab、Blender、CloudCompare。库支持:PCL(Point Cloud Library)、Open3D、Trimesh(Python)。
PLY因其简洁性和灵活性,成为三维数据处理中的常用格式,尤其适合需要保留原始几何信息的场景。