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PLY（Polygon File Format/点云网格格式）
2026年02月26日 19:48
GISBox是一站式三维 GIS 数据编辑、转换、发布平台，支持 OSGB/GEOTIFF/RVT 等多种 GIS 格式编辑，转换为 3DTiles/Terrain 等并发布。
简介
PLY（Polygon File Format/点云网格格式）是一种用于存储三维模型的通用文件格式，支持多边形网格和点云数据，通过文本或二进制形式记录顶点坐标、颜色、法线等属性，因其结构简单、扩展性强，被广泛应用于计算机图形学、3D打印和逆向工程等领域。
文件结构
PLY（Polygon File Format/点云网格格式）的文件结构主要分为以下两个核心部分：
- 文件头（Header）：文件头位于文件开头，以文本形式定义数据的基本结构和属性。其内容依次包括：格式声明（如format ascii 1.0或format binary_little_endian 1.0，指定数据编码方式和版本）；元素定义（通过element声明数据类型，如顶点vertex、面片face及其数量）；属性定义（使用property描述每个元素的属性，如顶点的坐标float x、颜色uchar red，或面片的顶点索引列表property list uchar int vertex_index）；可选的注释（comment）和元数据（obj_info）；最后以end_header结束头部信息。
- 数据部分（Data）：数据部分紧随文件头之后，存储实际的三维模型数据，格式与文件头声明一致。若为ASCII格式，数据按行排列，每行对应一个元素（如顶点或面片），属性值以空格分隔（例如顶点坐标0.0 0.0 0.0）；若为二进制格式，数据以紧凑的二进制流存储，需严格匹配文件头中定义的字节序（如小端或大端）和属性类型。面片数据通常包含顶点索引列表，例如三角形面片表示为3 0 1 2（第一个数字为顶点数，后续为索引）。
优点
- 结构清晰，易于解析：PLY文件通过文件头明确定义数据结构（如顶点、面片的属性及顺序），支持ASCII和二进制两种格式。ASCII格式可读性强，便于人工编辑和调试；二进制格式则通过紧凑存储提升读写效率，适合处理大规模数据。
- 扩展性强，支持自定义属性：文件头允许用户自定义属性（如顶点颜色、法线、纹理坐标或点云的强度值），无需修改格式规范即可适应不同应用场景（如3D扫描、计算机视觉、虚拟现实）。
- 跨平台兼容性：作为开放标准格式，PLY被主流3D软件（如MeshLab、Blender）和库（如PCL、Open3D）广泛支持，且二进制格式可通过文件头声明字节序（大端/小端），确保数据在不同操作系统间正确解析。
- 轻量化与高效存储：二进制格式省略了ASCII格式的文本分隔符和换行符，显著减少文件体积，尤其适合存储高密度点云或复杂网格模型，同时保持快速加载能力。
缺点
- 功能局限性：PLY专注于基础几何数据存储，缺乏对高级特性（如动画、材质、光照）的支持，难以直接用于游戏引擎或影视渲染，需转换为其他格式（如FBX、OBJ）。
- 二进制格式解析复杂度：二进制文件需严格匹配文件头声明的字节序和数据类型，若编码不一致（如用小端工具读取大端文件）会导致数据错乱，增加了跨平台开发的调试成本。
- 无内置压缩机制：PLY未提供数据压缩功能，存储大规模点云或高分辨率网格时，文件体积可能远大于压缩格式（如LAS、PCD），影响传输和存储效率。
- 历史版本兼容性问题：早期PLY版本（如1.0之前）可能存在属性定义差异，部分旧软件对新型属性（如列表类型）支持不完善，需额外处理以确保兼容性。
应用场景
PLY（Polygon File Format/点云网格格式）因其结构灵活、支持自定义属性，广泛应用于三维扫描与逆向工程中存储点云或网格数据，计算机图形学领域用于模型交换与处理，机器人和自动驾驶中记录环境感知的点云信息，医学成像中保存CT/MRI重建的三维模型，以及虚拟现实和游戏开发中作为中间格式进行模型预处理，同时因其轻量化特性也常用于3D打印前的模型准备。
示例图
1. 通过python将ply文件展示3d模型。
文件打开方式
1. ply格式数据是通过文本进行描述的。
