Google 3D压缩项目Draco简析

2017年1月份时，google发布了名为“Draco”的开源3D图形压缩库
github源码下载地址: https://github.com/google/draco

编译

我在Windows下成功编译，用的是VS2017，首先下载好源码后，用CMAKE-GUI对源码进行编译。会生成 draco_encoder 和 draco_decoder 两个可执行文件，也可以用VS看其源码。

编码

使用 draco_encoder 压缩 obj 或 ply 的文件，其中 ply文件格式只包含顶点信息，而obj文件包含顶点信息和面的信息。顶点信息就是该点的物体坐标、法线向量、纹理坐标等，如果绑定了骨骼，还有各块骨骼的权重。
面的信息指怎么由顶点围成面，它是一系列顶点索引的集合。
obj文件编码：

./draco_encoder -i in.obj -cl 10  -qp 10

其中-i是输入文件；-cl是压缩等级，等级范围是（0—10），压缩等级越大压缩效果越好，压缩时间越长；-qp是顶点坐标量化位数，默认为14位。
ply文件编码：

,/draco_encoder  -point_cloud -i in.ply -cl 10  -qp 10

其中-i是输入文件；-point_cloud表示不压缩面信息，只压缩顶点信息；-cl是压缩等级；-qp是顶点坐标量化位数，默认为14位。
注意：当qp等于0时表示不进行量化，进行无损压缩。-point_cloud情况下除了浮点型数据无损压缩用SequentialAttributeEncodersController方法进行压缩，其余情况用KdTreeAttributesEncoder方法进行压缩。

常用的输入参数如下：

-h | -?        show help
-i <input>     input file name
-o <output>    output file name
-point_cloud   forces the input to be encoded as a point cloud
-qp <value>    quantization bits for the position attribute, default=14
-qt <value>    quantization bits for the texture coordinate attribute, default=12
-qn <value>    quantization bits for the normal vector attribute, default=10
-qg <value>    quantization bits for any generic attribute, default=8
-cl <value>    compression level [0-10], most=10, least=0, default=7
--skip         ATTRIBUTE_NAME skip a given attribute (NORMAL, TEX_COORD, GENERIC)
--metadata     use metadata to encode extra information in mesh files

解码

./draco_decoder -i in.drc -o out.obj

其中-i是输入文件，-o是输出文件。

项目代码整体框架分为两部分压缩mesh（顶点信息以及面信息）以及压缩pointcloud（只有顶点信息）。

其中包含面信息的压缩方法比较多，主要是用 edge breaker 算法去压缩面的信息，并产生 CornerTable，用平行四边形差分方式压缩顶点属性信息。当输入文件不包含面时压缩顶点属性值的算法主要是kd树，将所有属性组合成一个多维向量进行压缩。

相比MPEG的G-PCC点云压缩项目而言，Draco的压缩效率比较低，但是压缩、解压速度却比它快得多，因此Draco适合用在一些实时性要求高的项目中。