Blensor是一款開源的點雲仿真軟件，是國外的研究人員在三維動畫軟件Blender基礎上進行開發的，整個安裝包很小，只有80M左右，能夠模擬Lidar（Velodyne 32/64線等）、TOF相機、Kinect等，而且可以根據自己的需求調整傳感器參數，也可以加入噪聲模擬實際點雲，總之是一款很優秀的點雲仿真軟件，但是目前國內對這款軟件的介紹寥寥無幾，幾乎找不到相關的學習資料，所以在初步學習這款軟件后，決定寫一下簡單的教程，幫助需要的伙伴快速入手（目前本人也在學習中，對其中的部分功能都還不熟悉，因此下面的教程只適用於對Blender軟件零基礎、只需快速上手拿到仿真點雲數據的伙伴，歡迎大家一起交流）
一、軟件下載
首先訪問官網：https://www.blensor.org/ ，點擊download下載即可（需要翻牆），官網提供的有Windows、Linux、Mac三個版本的，Windows下的下載后解壓直接打開即可，無需安裝
安裝好后打開是下面的界面
二、跑通官方demo
安裝好以后，我們先嘗試跑通官方demo，對這個點雲的數據采集過程有個直觀感受。
（1）官方demo下載（https://www.blensor.org/add_sensors.html）
（2）打開table_tutorial_color.blend文件，里面主要包含了兩類：一台TOF相機和含有桌子杯子等的模型場景。
首先右鍵點擊相機，保證相機處於使用狀態中（相機實三角形為黃色，且出現坐標軸）
然后再點擊single scan按鈕進行點雲數據采集。
至此，數據采集過程完成。上述只是簡單的走了一遍流程，在實際應用過程中，需要用python編寫腳本程序自動采集（不嫌麻煩的也可以手動采集），下面就以我個人的使用需求進行詳細介紹。
三、實際使用
新建場景后，刪除自帶的模型和相機，導入自己的模型，Blensor支持包括.3ds、.ply、.obj、.stl等主流三維模型格式，導入后點擊左下角的view/properties可以修改模型的尺寸、位置、姿態等，如下圖所示。
然后加入相機，如下圖。在右側下方可以選擇相機的類型，包括velodyne 32線、velodyne 64線、TOF、Kinect等，后面的參數也都可以直接進行調整以滿足自己的需求。
在調整好所有參數之后，下面介紹如何用python進行數據收集。（其實上述基本所有的操作都可以用python實現，比如衛星模型比例、位置這些，看個人習慣了）
點擊左下角按鈕，會出現很多功能，這里我們介紹兩個，Text Editor和Python Console
（1）Text Editor主要是用來編寫腳本程序，當然目前支持的也就是Python，里面可以設置顯示行數和代碼高亮等，雖然比不上VS Code、PyCharm等編輯器好用，但是也算很良心了，畢竟幾十兆的軟件……另外提醒一下，這個是Python3.0的語法。一般我們的程序就是寫在這里，寫完后點擊“Run Script”就能運行了，這里不支持斷點調試，同時因為會用到Blensor自己的庫函數，所以外用編輯器也不太行，這個是個硬傷，但是好在這個軟件有個控制台，簡單的語法錯誤導致編譯失敗的可以用這個解決，如果是內在邏輯錯誤，就慢慢檢查代碼吧，good luck……（這個自帶的系統控制台叫“Toggle System Console”，在界面左上方“Window”下拉菜單里面）
（2）Python Console其實很多人應該不陌生，就是個最基本的程序控制台，通過該控制台能輸入一些基本的指令看到相關屬性數據啥的。具體可以在“Outliner”和“Properties”中查看，包括點雲數據、類型等。
重點：Blensor中所有的指令數據都給了非常具體的函數接口，這一點是我個人覺得最贊的，省去了大量閱讀開發文檔的時間，每個想要調用的數據或者按鈕，直接鼠標放在相應的位置即可。
另外關於數據導出的問題：
Blensor官方說法是可以提供pcd的點雲格式數據，但是！這個格式不知道為啥，完全不對，數據幀頭和數據包是兩個文件，而且數據包的文件有問題，沒法直接讀取，可能是我個人的理解偏差，總之官方給的數據我沒法用。
沒有pcd格式點雲數據就得自己想辦法，好在官方還有原始數據可供讀取，因此可以采用一幀一幀的數據訪問，然后保存下來使用。
具體方法：在每一次掃描后，清除上一幀的掃描結果（不然直接讀取數據會包含之前的，導致出錯），通過這個函數進行數據訪問：bpy.data.meshes[“ ”].vertices.co[]
此外，關於清除上一幀的點雲數據問題，在Single scan按鈕后面，有一個Delete scans，這個按鈕只是清除3D 視圖中的掃描痕跡，完全不會清除掃描數據，因此我們需要用bpy.data.objects.remove()函數，這樣清除后的數據再進行掃描，就能拿到當前幀下的掃描結果。
下面附一下我自己的代碼，可以幫助大家進一步理解
（其中999 999 999僅僅是我自己定義的數據分割標志，方便后續處理，相應的場景文件已傳至百度雲：https://pan.baidu.com/s/1xkYxF42yUfw_4T_QJJnUOQ 提取碼：h4ir）
import bpy
import math
from numpy import arange
from bpy import data as D
from bpy import context as C
from mathutils import *
from math import *
import blensor
"""set the parameters of tof """
scanner = bpy.data.objects["Camera"];
scanner.location = (0,-6,0);
scanner.rotation_euler= (90/180*pi,0,0/180*pi);
scanner.scan_type = "tof";
"""clear all scanning datas """
for item in bpy.data.objects:
if item.type == 'MESH' and item.name.startswith('Scan'):
bpy.data.objects.remove(item)
"""set the position and attitude of satellite"""
satellite=bpy.data.objects["Satellite"];
satellite.rotation_euler=(0,0,0);
satellite.location=(0,0,0);
"""clear the scanning in view windows and start newly scan"""
bpy.ops.blensor.delete_scans();
bpy.ops.blensor.scan();
f=open("C:/Users/Justice/Desktop/TOF spacecraft position&attitude estimation by Blensor/data.txt","w")
for z_angle in arange(0,360,5):
#clear all scanning datas
for item in bpy.data.objects:
if item.type == 'MESH' and item.name.startswith('Scan'):
bpy.data.objects.remove(item)
satellite.rotation_euler=(20,0,z_angle/180*pi);
bpy.ops.blensor.delete_scans();
bpy.ops.blensor.scan();
for item in bpy.data.objects:
if item.type == 'MESH' and item.name.startswith('Scan'):
#s_angle="data%" %(z_angle/2+1))
f.write("999\t999\t999\n")
for sp in item.data.vertices:
#print('X=%+#5.3f\tY=%+#5.3f\tZ=%+#5.3f' % (sp.co[0], sp.co[1],sp.co[2]));
str='%#5.3f\t%#5.3f\t%#5.3f \n' % (sp.co[0], sp.co[1],sp.co[2]);
f.write(str);