【PCL】PCL点云在Qt中可视化

二进制版的vtk第三方库不支持Qt,需要重新下载vtk并用cmake编译,注意要版本对应,这里我用pcl1.8.1,对应vtk8.0,在这里下载。

编译VTK-8.0

可以参考这篇。

将下载好的vtk source解压到pcl安装目录下的3rdparty,将原来的VTK备份一下,然后再源文件下创建build文件夹,编译后的文件会放在这里:

在这里插入图片描述

将其他文件放入src中,然后打开cmake,根据自己的配置来,点击Configure:

在这里插入图片描述

勾选这几项:

会这样报错,属于正常:

在这里插入图片描述

配置这两项后再点击Configure:

在这里插入图片描述

有一点要特别注意,这个Qt5_DIR一定要设置正确,否则一直出错(经验):

然后点击“Generate”生成VS项目文件。

在这里插入图片描述

(×备选项) 在build目录下打开终端,在VS2017编译器下,输入cmake .. -G "Visual Studio 15 2017" -A x64,会编译生成:

进入到build目录下,使用VS打开VTK.sln

首先在Debug x64下,右键ALL_BUILD生成编译,再右键INSTALL生成; 然后在Release x64下,右键ALL_BUILD生成编译,再右键INSTALL生成;(全编译生成的时间有点长,可以只生成那个QVTK模块)

将3rdParty\VTK\plugins\designer下的QVTKWidgetPlugin.dll拷贝到QT\5.12\msvc2017_64\plugins\designer下,这样Qt里面就有了QVtk的控件了。

在这里插入图片描述

(bug) 后来我在编译的时候一直生成不了QVTKWidgetPlugin.dll,老是报错,因为我用的Qt编译器是mingw64,不知道是不是这个的原因。(2022.11.2更新,最好用msvc编译器,不要用mingw,用msvc成功了)

在这里插入图片描述

至此PCL在windows下的环境已经搭配好了,可以选择重启让环境变量生效。

最后打开qt设计师,应该是可以看到QVTK这个插件的。

在这里插入图片描述

Qt测试demo

新建ui文件,将QVTK拖入窗体中,然后创建pclvisualizer.cpp和.h文件:

pclvisualizer.h

代码语言:javascript
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#ifndef PCLVISUALIZER_H	//防卫式声明
#define PCLVISUALIZER_H

#include <vtkAutoInit.h> //导入vtk必须导入,否则出错
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL2);
VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);

#include <QtWidgets/QMainWindow>
#include <pcl/io/pcd_io.h> //输入输出
#include <pcl/point_types.h> //点云类型
#include <pcl/visualization/pcl_visualizer.h> //可视化
#include "ui_pclvisualizer.h"

class PCLVisualizer : public QMainWindow
{
Q_OBJECT
public:
PCLVisualizer(QWidget *parent = 0); //实例化
~PCLVisualizer();

private:
Ui::PCLVisualizerClass ui;
//点云数据存储
pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud; //实例化cloud
boost::shared_ptr<pcl::visualization::PCLVisualizer> viewer; //viewer

//初始化vtk部件
void initialVtkWidget();

private slots:
//创建打开槽
void onOpen();
void exit();
//void setcolor();
};

#endif // PCLVISUALIZER_H

pclvisualizer.cpp

代码语言:javascript
复制
#include <QFileDialog>
#include <iostream>
#include <vtkRenderWindow.h> //vtk渲染
#include "pclvisualizer.h"
#include <QColorDialog>
#pragma execution_character_set("utf-8") //编码

PCLVisualizer::PCLVisualizer(QWidget *parent)
: QMainWindow(parent)
{
ui.setupUi(this);
//初始化
initialVtkWidget();
//连接信号和槽
connect(ui.actionOpen, &QAction::triggered, this, &PCLVisualizer::onOpen);
connect(ui.actionExit, &QAction::triggered, this, &PCLVisualizer::exit);
}

PCLVisualizer::~PCLVisualizer()
{

}

void PCLVisualizer::initialVtkWidget()
{
cloud.reset(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>); //reset cloud
viewer.reset(new pcl::visualization::PCLVisualizer("viewer", false)); //reset viewer
viewer->addPointCloud(cloud, "cloud"); //添加点云

ui.qvtkWidget-&gt;SetRenderWindow(viewer-&gt;getRenderWindow());	//设置渲染
viewer-&gt;setupInteractor(ui.qvtkWidget-&gt;GetInteractor(), ui.qvtkWidget-&gt;GetRenderWindow());	//设置交互
ui.qvtkWidget-&gt;update();	//update

}

//读取点云数据
void PCLVisualizer::onOpen()
{
//打开PCD文件
QString fileName = QFileDialog::getOpenFileName(this,
tr("Open PointCloud"), ".",
tr("Open PCD files(*.pcd)"));

//判断是否存在
if (!fileName.isEmpty())
{
	std::string file_name = fileName.toStdString();
	//sensor_msgs::PointCloud2 cloud2;
	pcl::PCLPointCloud2 cloud2;
	//pcl::PointCloud&lt;Eigen::MatrixXf&gt; cloud2;
	Eigen::Vector4f origin;
	Eigen::Quaternionf orientation;	//四元数
	int pcd_version;
	int data_type;
	unsigned int data_idx;
	int offset = 0;
	pcl::PCDReader rd;	//实例化rd读取对象
	rd.readHeader(file_name, cloud2, origin, orientation, pcd_version, data_type, data_idx);

	//判断数据类型
	if (data_type == 0)
	{
		pcl::io::loadPCDFile(fileName.toStdString(), *cloud);
	}
	else if (data_type == 2)
	{
		pcl::PCDReader reader;
		reader.read&lt;pcl::PointXYZ&gt;(fileName.toStdString(), *cloud);
	}

	viewer-&gt;updatePointCloud(cloud, &#34;cloud&#34;);
	viewer-&gt;resetCamera();
	ui.qvtkWidget-&gt;update();
}

}

void PCLVisualizer::exit() //exit
{
this->close();
}

实际上,只是把上面的代码拷贝进来就直接运行不了的,会报各种各样的错误,归根结底是PCL和VTK库编译的问题,比如编译时选择的OpenGL还是OpenGL2,有没有把VTK库的Debug和Release版本都编译一遍,VS+Qt的编译环境是Debug x64还是Release x64,所以,一直要每一步都正确,最终主要是核对这两个属性表的配置是否正确。

在这里插入图片描述

配置好环境后,建议先创建一个空的Qt环境,加入QVTK控件试一下是否能正常生成,如下:

在这里插入图片描述

我在复现的时候,还是遇到了问题,点云pcd打不开,主要是这一步的问题:

在这里插入图片描述

复现代码如下:

代码语言:javascript
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pcl_test.h
代码语言:javascript
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#pragma once

#include <QtWidgets/QMainWindow>

#include <QFileDialog>
#include <QColorDialog>
#include <iostream>

#include <pcl/io/pcd_io.h> //输入输出
#include <pcl/point_types.h> //点云类型
#include <pcl/visualization/pcl_visualizer.h> //可视化

#include <vtkRenderWindow.h> //vtk渲染
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkInteractorStyleTrackballCamera.h>
#include <vtkGenericOpenGLRenderWindow.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include "ui_pcl_test.h"

#include <vtkAutoInit.h> //导入vtk必须导入,否则出错
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL2);
VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingFreeType);

class pcl_test : public QMainWindow
{
Q_OBJECT

public:
pcl_test(QWidget *parent = Q_NULLPTR);
~pcl_test();

private:
Ui::pcl_testClass ui;

//点云数据存储
pcl::PointCloud&lt;pcl::PointXYZ&gt;::Ptr cloud;	//实例化cloud
boost::shared_ptr&lt;pcl::visualization::PCLVisualizer&gt; viewer;	//viewer
//pcl::visualization::PCLVisualizer::Ptr viewer;

//初始化vtk部件
void initialVtkWidget();

private slots:
//创建打开槽
void onOpen();
void onExit();
//void setcolor();
};

代码语言:javascript
复制
pcl_test.cpp
代码语言:javascript
复制
#include "pcl_test.h"
#pragma execution_character_set("utf-8") //编码

/*
问题:addPointCloud添加点云时出错!
*/

pcl_test::pcl_test(QWidget *parent)
: QMainWindow(parent)
{
ui.setupUi(this);

//初始化
//initialVtkWidget();
//连接信号和槽
connect(ui.actionOpen, &amp;QAction::triggered, this, &amp;pcl_test::onOpen);
connect(ui.actionExit, &amp;QAction::triggered, this, &amp;pcl_test::onExit);

}

pcl_test::~pcl_test()
{

}

void pcl_test::initialVtkWidget()
{
cloud.reset(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>); //reset cloud
viewer.reset(new pcl::visualization::PCLVisualizer("viewer", false)); //reset viewer
ui.qvtkWidget->SetRenderWindow(viewer->getRenderWindow()); //设置渲染

//viewer-&gt;addPointCloud&lt;pcl::PointXYZ&gt;(cloud, &#34;cloud&#34;);	//添加点云(出错)
//viewer-&gt;setupInteractor(ui.qvtkWidget-&gt;GetInteractor(), ui.qvtkWidget-&gt;GetRenderWindow());	//设置交互
ui.qvtkWidget-&gt;update();	//update

}

//读取点云数据
void pcl_test::onOpen()
{
//打开PCD文件
QString fileName = QFileDialog::getOpenFileName(this,
tr("Open PointCloud"), ".",
tr("Open PCD files(*.pcd)"));

//判断是否存在
if (!fileName.isEmpty())
{
	std::string file_name = fileName.toStdString();
	//sensor_msgs::PointCloud2 cloud2;
	pcl::PCLPointCloud2 cloud2;
	//pcl::PointCloud&lt;Eigen::MatrixXf&gt; cloud2;
	Eigen::Vector4f origin;
	Eigen::Quaternionf orientation;	//四元数
	int pcd_version;
	int data_type;
	unsigned int data_idx;
	int offset = 0;
	pcl::PCDReader rd;	//实例化rd读取对象
	rd.readHeader(file_name, cloud2, origin, orientation, pcd_version, data_type, data_idx);

	//判断数据类型
	if (data_type == 0)
	{
		pcl::io::loadPCDFile(fileName.toStdString(), *cloud);
	}
	else if (data_type == 2)
	{
		pcl::PCDReader reader;
		reader.read&lt;pcl::PointXYZ&gt;(fileName.toStdString(), *cloud);
	}

	viewer-&gt;updatePointCloud(cloud, &#34;cloud&#34;);
	viewer-&gt;resetCamera();
	ui.qvtkWidget-&gt;update();
}

}

void pcl_test::onExit() //exit
{
this->close();
}

结果:

在这里插入图片描述

这两天使用下来,感觉VS+Qt+VTK太难用了,可能还是太菜吧,这个代码一直复现不出来,哪位大佬能解决的话欢迎留言。

以上。