技术科普|常用点云后处理软件介绍
本文转载自，空天院王成课题组，公众号：PCM与点云处理
国内外激光雷达点云数据处理常用软件
近年来我国很多企事业单位（如北京北科天绘、武汉海达数云、成都奥伦达、禾赛科技、深圳大疆及中科院上海光机所等）的激光雷达设备研制成果显著，自主产品不断地推陈出新，设备功能与性能愈发强大，并进一步向消费级产品迈进，行业应用也从早期的军事应用拓展到社会和国民经济发展的方方面面，如地形测绘、林业资源调查、电力巡检、数字城市、无人驾驶及遗产保护等。激光雷达硬件的快速发展与行业应用需求的急剧增加，对海量密集点云数据的处理时效、定量化应用水平、性能与功能强大的数据处理软件研制提出了新的挑战。
本期介绍国内外几款常用的激光雷达点云处理软件，希望对大家有所帮助。
一 国外相关激光雷达点云处理软件
01 TerraSolid
TerraSolid是全球首套商业化的机载LiDAR数据处理软件，由芬兰TerraSolid公司开发，运行于Microstation平台。主要包括Terra Scan、Terra Modeler、Terra Photo、Terra Match四大模块，其中Terra Scan是用于处理激光点云数据件的基本模块，可以三维浏览点云数据、自定义点云类别、自动/手动分类、交互式判别三维目标等；Terra Modeler主要用于建立、编辑表面模型，可以创建方格网图、坡向图、彩色渲染图等，支持创建剖面图、批量处理等高线、计算体积，有多种导出选项；Terra Photo主要用于生产正射影像，可以根据高程值逐个像素校正影像、自动平滑过渡两个影像间的色差、根据地表面构造激光点三角面模型等；Terra Match主要用于航带拼接，可以自动匹配不同航线的航带、全自动处理激光扫描表面数据的校正等(详情：http://www.terrasolid.com.cn/)。
02 CloudCompare
CloudCompare是一款基于GPL开源协议的点云处理软件，可在Windows、MacOS、Linux操作系统上跨平台运行。该软件基于线性八叉树组织点云，支持构建三角网格模型，包含配准、重采样、法向量计算、标量统计、泊松构网、点云滤波等功能。由于 CloudCompare的开源特性，并支持二次开发，因此很多人将其作为通用的点云处理平台，并在其基础上进行开发以满足应用需求(详情：http://www.cloudcompare.org/)。
03 LP360
LP360是GeoCue公司开发的一款点云数据处理软件，可独立或者嵌入到ArcGIS环境中运行。软件支持对点云数据进行多种显示与渲染方式、多视角查看、多种数据格式的导入/导出；支持数据质量检查并生成报告；支持点云手动或自动分类、生产DEM、坡度、坡向、山体阴影等数字产品；可以自动提取建筑物、铁路中心线等（详情：https://geocue.com/products/lp-360/）。
04 FugroViewer
FugroViewer是Fugro公司开发的一款免费点云数据可视化软件，主要功能包括多视角浏览点云数据、栅格数据及矢量数据，以剖面查看点云；支持以RGB、强度、类别等方式渲染点云数据、可以叠加显示点云、影像以及矢量文件；支持距离量测、计算点云密度、绘制等高线、查询点云信息、对点云数据进行标记与编辑、可以将LAS格式的点云数据导出为ASCII格式或者SHP格式（详情：https://www.fugro.com/）。
05 ENVI LiDAR
ENVI LiDAR是EXELIS VIS公司（ENVI/IDL原产商）研发的一款激光雷达数据浏览、处理和分析工具，支持加载LAS、LAZ及ASCII等格式点云文件，交互式截面分析与编辑，可自动生成DEM、DSM等数字产品；支持构建建筑物、植被等地物的三维模型，支持将结果导入ENVI平台进一步使用和分析等（详情：https://www.researchgate.net/publication/265083105_ENVI_LiDAR_Toolkit） 。
06 Global Mapper LiDAR
Global Mapper LiDAR是Global Mapper软件的可选增强功能，面向三维激光点云数据处理与分析。软件支持多视角查看点云和多模式着色点云，可将图像转化为点云，自动提取建筑物、树木和电力线等地物，支持断面查看和点云编辑、自定义3D数字化和要素提取、数字模型产品生成以及点云高程精度检查等（详情：https://www.bluemarblegeo.com/global-mapper-lidar-sdk/）。
07 Quick Terrain Modeler
Quick Terrain Modeler是由Applied Imagery团队研发的一款三维点云处理工具，支持点云、影像、矢量等文件的叠加显示，用户自定义增强视图（如自定义照明、调色板、模型着色等），三维编辑与量测等交互操作，以及数字模型构建，直接导出相应产品结果到PowerPoint、Excel、Google Earth、CAD、GPS等功能（详情：https://appliedimagery.com/）。
08 Potree
Potree是由奥地利维也纳工业大学计算机图形与算法研究中心研发的一款基于WebGL的开源点云数据三维可视化工具。可使用Web浏览器多视窗、多视角浏览点云文件，如IE、Chrome和FireFox等；用户可根据需求选择点云显示质量，按分类、点云ID、回波次数、GPS时间等多种方式渲染点云。基础模块可进行角度、高度、面积、体积测量，同时还可对点云进行注释，在图层中查看并进行管理，支持点云裁剪、数据格式转换等。由于Potree是开源软件，用户可以获取源码，并可对其进行二次开发（详情：https://github.com/potree/potree/）。
09 TopoDOT
TopoDOT是2015年基于MicroStation平台研发的一套点云数据处理及应用系统，适用于车载移动扫描、站式静态扫描、机载LiDAR扫描、无人机倾斜摄影等方式所获取的点云数据。功能包括点云数据的存储管理、点云分类、精度检核、特征自动提取、智能分析、杆塔自动定位、电力线精准矢量化、高效建模、成果输出等，支持自动化/半自动化特征信息提取功能；通过DPEG图像技术，可以将点云数据、影像信息载入ESRI ArcGIS Pro、Arcmap以及ArcGIS Desktop Explorer平台，实现实景三维数据到GIS系统的流动（详情：关注微信公众号“TopoDOT”获取更多信息）。
二 国内相关激光雷达点云处理软件
01 点云魔方
点云魔方(Point Cloud Magic,PCM)是由中科院空天信息创新研究院王成研究员团队研发的一款激光雷达点云数据处理与应用软件，2020年11月团队发布了PCM V2.0版本。该软件从算法设计到软件构架、代码实现均为激光雷达团队独立完成，具有完全自主知识产权。PCM V2.0采用扁平化主题风格、全新的架构与数据管理平台，功能涵盖点云基础工具、数据质量检查、点云滤波、地物分类、基础测绘、林业应用、建筑应用、输电通道三维重建与安全分析、光子点云处理等，并提供可自定义化的工作流设置，进一步提升用户体验。支持面向多任务并行的定制化流式处理，提升数据自动化处理效率和行业应用的业务水平；采用微内核＋插件式开发设计，灵活、可靠并支持二次开发（详情：关注微信公众号“PCM与点云处理”获取下载链接）。
02 银河点点通
银河点点通是由中科北纬（北京）科技有限公司自主研发，以“对象化点云”为研究基础推出的一款激光雷达点云数据处理软件，面向地信、林业、电力、交通等多领域。软件支持点云格式转换与分块，DEM、DSM等产品生成、地面点识别、抽稀、平滑、滤波等，支持多视角显示、点云渲染、配准、重采样、颜色/法线/标量场处理、显示增强，以及单木分割及参数提取等（详情：关注微信公众号“中科北纬”申请产品使用）。
03 煜邦激光数据处理分析软件
煜邦激光数据处理分析软件由北京煜邦电力技术股份有限公司开发，主要应用于激光雷达电力巡线，包括输电通道点云数据预处理、自动分类、交互编辑、危险分析与预警、工况模拟分析、矢量化重建及三维全景建模及自动打印分析报告等功能，可实现输电通道激光点云数据快速处理、真三维数字模型构建、目物体快速、高精度三维量测、空间分析及数字模型生产等(详情：http://www.yupont.com/cn/index.aspx)。
04 LiDAR360
LiDAR360是北京数字绿土科技有限公司自主研发的激光雷达点云数据处理和分析软件，支持海量点云的可视化及编辑、多元数据格式导出、航带拼接、自动/半自动分类、数字模型生成及编辑、电力线、林业分析等，支持多种格式点云、影像、矢量文件显示，二维、三维剖面视图，地形分析以及电力和林业应用等 （详情：https://www.lidar360.com/archives/130.html）。
05 LiDAR-DP
LiDAR—DP是中煤航测遥感集团有限公司技术发展研究院推出的一款机载LiDAR点云数据处理软件，支持剖面视图、海量数据批处理、冗余剔除、点云滤波、裁剪与人机交互分类，支持DEM、DSM、等高线生成，提供缺失地形内插、高程断裂线工具。该软件可以独立运行，用户可根据需求进行功能定制（详情：http://www.arscsoftware.com/a/soft/lidar/82.html）。
06 点云催化剂
点云催化剂（Point Cloud Catalyst, PCC）是中国测绘科学研究院林祥国团队开发的一款点云数据处理软件，支持点云去噪、分割、条带平差、滤波、分类，林业、农业参数提取与分析、矢量化成图等功能（详情：关注微信公众号“点云催化剂”获取下载链接）。
07 优立海量三维数据平台
UdStream是深圳优立视觉科技有限公司推出的一款三维数据处理及可视化软件，集成了无限细节算法（Unlimited Detail 简称UD）技术，进行数据的集中存储，可处理海量三维模型，支持高分辨观看超大三维模型、云端或者网络集中托管模型，支持平板、手机等轻客户端设备工作（详情：http://www.euclideon.com.cn/）。
在去年政协十三届全国委员会第三次会议上，许强、孙朝晖委员提出《关于尽快启动“激光雷达计划”的提案》，自然资源部答复函中提到，下一步将认真研究参考提出的建议，扩大激光雷达应用领域，推动相关工作开展。我们相信我国的激光雷达技术会发展更加迅猛，点云数据的获取会更为便捷，应用领域会不断拓宽和深入化。同时，我们期待着越来越多优秀的国产LiDAR数据处理与应用软件服务于各行业的运营与生产。
未来中科院空天院王成研究员团队将在提升LiDAR定量化应用水平、探索LiDAR新型技术发展和拓展其应用领域等方面继续开展研究，继续研制适应多行业应用的完全自主知识产权的激光雷达数据处理软件，与各位同仁一起继续为我国的激光雷达技术发展尽绵薄之力。
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作者：张高腾、武晓康、付理宁、宋宇
编辑：李宏菲、王子家
审核：王濮
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