Line3D++ 开源项目教程

1. 项目的目录结构及介绍

Line3D++ 是一个基于线段的 Multi-View Stereo (MVS) 算法，它可以从定向图像序列（例如 Structure-from-Motion 结果）中生成 3D 线模型。该项目以 C++ 编写，并设计为共享库，可以链接到任何 3D 重建应用程序。

项目的目录结构如下：

• cmake: 存放 CMake 配置文件，用于生成 Makefile。
• cmake libs/precompiled/ceres: 存放预编译的 Ceres-Solver 库（仅适用于 64 位环境）。
• lsd: 存放 LSD 线段检测算法的源代码。
• testData: 存放测试数据集。
• 其他目录：包含项目的源代码和头文件，以及用于不同 SfM 管道的示例可执行文件。

2. 项目的启动文件介绍

Line3D++ 的启动文件是 line3D.h。该文件定义了 Line3D 类，它是项目的核心类，包含以下主要功能：

• Line3D(const std::string& output_folder, const bool load_segments, const int max_img_width, const unsigned int max_line_segments, const bool neighbors_by_worldpoints, const bool use_GPU): 构造函数，用于初始化 Line3D 对象。
• ~Line3D(): 析构函数，用于清理资源。
• void addImage(const unsigned int camID, cv::Mat& image, const Eigen::Matrix3d& K, const Eigen::Matrix3d& R, const Eigen::Vector3d& t, const float median_depth, const std::list<unsigned int>& wps_or_neighbors, const std::vector<cv::Vec4f>& line_segments = std::vector<cv::Vec4f>()): 添加图像到系统中。
• void undistortImage(const cv::Mat& inImg, cv::Mat& outImg, const Eigen::Vector3d& radial_coeffs, const Eigen::Vector2d& tangential_coeffs, const Eigen::Matrix3d& K): 对图像进行去畸变处理。
• void matchImages(const float sigma_position, const float sigma_angle, const unsigned int num_neighbors, const float epipolar_overlap, const int kNN, const float const_regularization_depth): 匹配图像之间的 2D 线段。
• void reconstruct3Dlines(const unsigned int visibility_t, const bool perform_diffusion, const float collinearity_t, const bool use_CERES, const unsigned int max_iter_CERES): 重建 3D 线模型。
• void get3Dlines(std::vector<L3DPP::FinalLine3D>& result): 获取当前重建的 3D 线模型。
• void saveResultAsSTL(const std::string& output_folder): 将当前 3D 模型保存为 STL 文件。
• void saveResultAsOBJ(const std::string& output_folder): 将当前 3D 模型保存为 OBJ 文件。
• void save3DLinesAsTXT(const std::string& output_folder): 将当前 3D 模型保存为 TXT 文件。
• void save3DLinesAsBIN(const std::string& output_folder): 将当前 3D 模型保存为 BIN 文件。
• Eigen::Vector4f getSegmentCoords2D(const L3DPP::Segment2D& seg2D): 获取 2D 线段的坐标。
• size_t numImages(): 返回已添加的图像数量。
• L3DPP::DataArray<float4>* detectLineSegments(const unsigned int camID, const cv::Mat& image): 检测图像中的线段。

3. 项目的配置文件介绍

Line3D++ 的配置文件是 configLIBS.h，它是在执行 CMake 时自动生成的。该文件定义了项目所需的库和路径，例如：

• BOOST_LIBRARY_DIR: Boost 库的路径。
• EIGEN3_ROOT_DIR: Eigen3 库的路径。
• OPENCV_DIR: OpenCV 库的路径。
• TCLAP_INCLUDE_DIR: TCLAP 库的路径。
• CUDA_LIBRARY_DIR: CUDA 库的路径（可选）。
• CERES_LIBRARY: Ceres-Solver 库的路径（可选）。

使用说明

要使用 Line3D++，您需要执行以下步骤：

1. 安装依赖项：