Open3DをPythonで扱い, numpyのndarrayと連携させてみる

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• Open3Dで点群データを扱いたかったのでインストールしてトレーニングしてみる
• 特に、CSVファイルからｘ，ｙ，ｚのデータを呼び出してデータを取り扱いたかったので、まずはそれをやってみる
• 環境は、MacOSXでpython3.6.5

Open3Dをinstallする

• installは色々なやんだが、下記参考にして同じようにしたらいけた
• Open3D+ROS+Pythonで3次元画像処理を楽々プロトタイピング - karaage. [からあげ]
• 違いとしては
  • open3dをgit clone するときに –recursive をつけてあげた
    • --recursive　については下記が参考になった
      • git clone –recursive 便利 - hitode909の日記
      • Gitのサブモジュール機能を使ってプロジェクトを管理してみよう | vdeep
    • cloneするgit repositoryに、外部のモジュールが含まれているとき、外部モジュールはgit repository内で更新しない限りは基本勝手には更新されないが、--recursiveオプションをつけてあげると、外部モジュールも更新されたものが入る、みたいな仕組み？
  • macOSXで行った
    • pythonの環境が整っているのなら、問題はなかった
  • 導入時(2019年7月)ではopen3dのバージョンはv0.7.0が最新だったので、pip install時にバージョン指定は行わなかった
    • 別に問題はなかった

• あと、公式のチュートリアルを最初やってるときに、/path/to/Open3D/examples/Python/Basic/rgbd_redwood.pyを動作させてみたところ、なんかエラーが起きて動かなかった
  • open3d.open3d.geometry.RGBDImage has no attribute "create_from_color_and_depth"ってのがでてきた
  • github公式でもissueがたってた
    • open3d.open3d.geometry.RGBDImage has no attribute “create_from_color_and_depth” · Issue #1024 · intel-isl/Open3D
    • どうやらbugらしい
  • 最初、ちょっとバグだから、source compileしたやつ使ってねみたいなのがあったが今度はcompileにつまって往生してた
    • 記載しないが、cmakeのところでエラーがでてどうしても進めなかった…
  • 現在issueはcloseになってるので直ったのかもしれない・・・？
  • とりあえず下記実際に行ったコマンドでちゃんと動作するのは確認できた
  • もしかしたら、サンプル動かすときにOpen3Dのディレクトリで git checkout v0.7.0 するのが大事なのか・・・？

• 実際におこなったコマンド

$ pip install --upgrade pip
$ pip install open3d-python
$ git clone --recursive https://github.com/intel-isl/Open3D
$ cd Open3D
$ git checkout v0.7.0
$ cd ./examples/Python/Basic
$ python rgbd_redwood.py

• 画像は表示されたら成功

numpyと連携させてみる

• Open3DではPLYという拡張子(.ply)というのをデータとして使う
  • 3Dファイルフォーマットの種類 - PukiWiki for PBCG Lab
  • Stanford Universityが公開しているレンジデータを元にしたメッシュを格納したフォーマット
  • ASCII
  • Blenderなどで使用する、らしい

• Open3Dには便利な機能があって、numpyのndarrayとplyのデータを相互変換できるっぽい
  • Working with NumPy — Open3D 0.7.0 documentation
• のでやってみた
• 下記コードは適当なディレクトリで行っている
• 上記Working with NumPy — Open3D 0.7.0 documentationは、ドキュメントが更新されていないのかちょっと仕様が異なっていたので注意
• 途中自分用にprintデバッグしているがコメントアウトしているので無視してください
  
  

# coding:utf-8

import copy
import numpy as np
import open3d as o3d

if __name__ == "__main__":

    # generate some neat n time 3 matrix using a variant of sync function
    x = np.linspace(-3, 3, 401)
    # print("x is: ", x)
    mesh_x, mesh_y = np.meshgrid(x, x)
    # print("mesh_x: ", mesh_x)
    # print("mesh_y: ", mesh_y)
    z = np.sinc((np.power(mesh_x, 2) + np.power(mesh_y, 2)))
    # print("z: ", z)

    z_norm = (z - z.min()) / (z.max() - z.min())
    # print("z_norm:", z_norm)

    xyz = np.zeros((np.size(mesh_x), 3))
    xyz[:, 0] = np.reshape(mesh_x, -1)
    xyz[:, 1] = np.reshape(mesh_y, -1)
    xyz[:, 2] = np.reshape(z_norm, -1)
    # print('xyz')
    # print(xyz)

    # pass xyz to Open3d.o3d.Geometry.PointCloud and visualize
    # o3d.geometry.PointCloud() だとAttributionErrorだった、正しく動いたのは下記
    pcd = o3d.PointCloud()

    # o3d.utility.Vector3dVector(xyz) だとAttributionErrorだった、正しく動いたのは下記
    pcd.points = o3d.Vector3dVector(xyz)

    # io.write_point_cloud("../../TestData/sync.ply", pcd) だとAttributionErrorだった、正しく動いたのは下記
    o3d.write_point_cloud("./sync.ply", pcd)

    # load saved point cloud and visualizze it
    # io.read_point_cloud("../../TestData/sync.ply")だとAttributionErrorだった、正しく動いたのは下記
    pcd_load = o3d.read_point_cloud("./sync.ply")
    # print(type(pcd_load))
    # visualization.draw_geometries([pcd_load])だとAttributionErrorだった、正しく動いたのは下記
    o3d.draw_geometries([pcd_load])

    # convert Open3D.o3d.PointCloud to numpy array
    xyz_load = np.asarray(pcd_load.points)
    # print(xyz_load == xyz) #=> すべてTrueが返ってくることを確認

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