PCL学习笔记.docx
《PCL学习笔记.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PCL学习笔记.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
PCL学习笔记
HowToWriteCmakeLists.Txt
Cmakelists.txt是作为Cmakebuildingsystem的输入文件，用于构建软件包。
一、CmakeList.txt的简单例子
cmake_minimum_required（VERSION2.8FATAL_ERROR）
#set（project_namecloud_viewer_PointXYZ）
project（project_name）
find_package（PCL1.2REQUIRED）
include_directories（${PCL_INCLUDE_DIRS}）
link_directories（${PCL_LIBRARY_DIRS}）
add_definitions（${PCL_DEFINITIONS}）
add_executable（project_namecloud_viewer_PointXYZ.cpp）#注意这里不能替换
target_link_libraries（project_name${PCL_LIBRARIES}）
二、解析
CmakeLists.txt的重要组成部分：
1、表明Cmake所需要的最低版本
cmake_minimum_required（VERSION2.8FATAL_ERROR）
2、定义需要的特殊变量（optional）（关于set的用法我目前没有细看，有心的同学自己钻研）
SET（sampleNameMyApp）
如上面的例子：
set（project_namecloud_viewer_PointXYZ）.
3、查找我们构建工程所需要的package
find_package（PCL1.2REQUIRED）#主要依赖的package
#REQUIRED表示如果没有找到，cmake会停止处理，并报告一个错误.如果找到了package那么将会生成几个包含package信息的Cmake环境变量，这些变量将会在后面的cmakescript中用到。
这些环境变量描述了package的外部头文件位置（include路径），依赖的库文件的位置（lib），以及源程序的位置。
例如上面命令执行找到PCL后，将会创建环境变量PCL_INCLUDE_DIRS其中包含指定PCL库头文件.h的查找路径；创建环境变量PCL_LIBRARY_DIRS，其中包含指定PCL库的.lib文件的所在目录的路径.
如果所要构建的project还依赖于其它的package，例如python那么可以采用命令：
find_package（PCL1.2REQUIREDCOMPONENTSpython），
此时python将作为PCLpackage的组成成分，它所对应的头文件include路径和lib库文件路径都将被一起包含在PCL的对应环境变量PCL_INCLUDE_DIRS和PCL_LIBRARY_DIRS中，方便后面使用。
4、指定构建project所需要的资源
include_directories（${PCL_INCLUDE_DIRS}）#包含头文件的位置
link_directories（${PCL_LIBRARY_DIRS}）#添加链接器的lib库文件路径
add_definitions（${PCL_DEFINITIONS}）
除此之外也可以手动添加特殊路径如：
include_directories（"G:
/Matlab/extern/include"）
include_directories（"C:
/ProgramFiles/MobileRobots/Aria/include"）
link_directories（"G:
/Matlab/extern/lib/win32/microsoft"）
link_directories（"C:
/ProgramFiles/MobileRobots/Aria/lib"）
5、从指定源文件构建可执行文件
add_executable（project_namecloud_viewer_PointXYZ.cpp）
该命令将从源文件cloud_viewer_PointXYZ.cpp构建可执行程序project_name.exe.
如果从多个源文件构建可执行程序则可以表示成：
add_executable（project_namemain.cpptest1.cpptest2.cpp）
add_executable（project_namemain.cpppart.hgrab.hinterface.htest.cpptest.h）
6、为project构建library
add_library（${project_name}${${project_name}_src}）#默认创建共享library
7、指定可执行文件需要连接的库
target_link_libraries（project_name${PCL_LIBRARIES}）#前一个参数为可执行文件的名字
target_link_libraries（project_name${PCL_LIBRARIES}libeng.liblibmx.liblibmex.liblibmat.libAria.libwinmm.libwsock32.lib）
TARGET_LINK_LIBRARIES（
${project_name}
${MRPT_LIBS}#ThisisfilledbyFIND_PACKAGE（MRPT...）
""#Optionalextralibs...
）
三、利用Cmake来构建程序
基本的CmakeLists.txt已经写好，那么接下来就是：
1、新建一个文件夹source,如：
F:
\study\program_software\VC++program\PCL\PCL_study\cloud_viewer_PointXYZ\source
将CmakeLists.txt,所有的自己编写的源文件（.cor.cpp）以及头文件（.h）放在该文件夹下。
2、再在与source同目录的文件加下建一个新的文件夹cmake-bin，如：
F:
\study\program_software\VC++program\PCL\PCL_study\cloud_viewer_PointXYZ\cmake-bin
该文件将用来放置构建的project。
3、打开Cmake软件界面及设置如下：
4、先点击配置configure，此时可能会报错如Couldnotcopyfrom:
C:
/ProgramFiles/CMake2.8.12.2/share/cmake-2.8/Templates/CMakeVSMacros2.vsmacrosto:
d:
/用户目录/Documents/VisualStudio010/Projects/VSMacros80/CMakeMacros/CMakeVSMacros2.vsmacros
的红色字样警告，因为这是系统用户的路径名有中文字符“用户目录”造成的，因为cmake不认中文路径，但是只要我们在上面的第三步中设置生成的路径中没有中文就行了。
就算有这个因为C:
/Users/下有中文照成的错误，也对我们这次的生成无碍，不用去管他。
再点击一次configure时会快速完成配置。
最后出现configuringdone。
5、点击generate
当看到generatingdone时，说明生成成功了。
此时在cmake-bin文件夹下生成如下内容：
6、打开Proj_Name.sln
将Proj_Name设置成启动项
7、开始debug
但是在运行时很可能出现错误：
fatalerrorLNK1104:
无法打开文件“C:
\Qt\4.8.0\lib\QtGuid4.lib”,这主要是因为VTK库里面依赖函数的关系不对应，我的QT版本是Qt5.2.1所以必须修改这些依赖函数。
解决方法是打开路径C:
\ProgramFiles\PCL1.6.0\3rdParty\VTK\lib\vtk-5.8下的三个文件：
VTKConfigQt.cmake
VTKTargets-debug.cmake
VTKTargets-release.cmake
将其中的路径C:
\Qt\4.8.0替换成你现有版本的Qt路径，例如我的是：
C:
\Qt\Qt5.2.1\5.2.1\msvc2010_opengl，（当然也可以将这个路径定义为环境变量$（QT_ROOT））;然后将对应的库文件如QtGuid4.lib替换成你自己安装的Qt版本的库文件如Qt5Guid.lib，最终即可正常运行。
8、正常运行，结果如下：
9、源程序和3D点云：
cloud_viewer_PointXYZ.cpp如下：
#include
#include
#include
#include
intuser_data;
void
viewerOneOff（pcl:
:
visualization:
:
PCLVisualizer&viewer）
{
viewer.setBackgroundColor（1.0,0.5,1.0）;
pcl:
:
PointXYZo;
o.x=1.0;
o.y=0;
o.z=0;
viewer.addSphere（o,0.25,"sphere",0）;
std:
:
cout<<"ionlyrunonce"<:
endl;
}
void
viewerPsycho（pcl:
:
visualization:
:
PCLVisualizer&viewer）
{
staticunsignedcount=0;
std:
:
stringstreamss;
ss<<"Onceperviewerloop:
"<viewer.removeShape（"text",0）;
viewer.addText（ss.str（）,200,300,"text",0）;//可¨¦以°?
注Á¡é释º¨ª掉Ì?
这a行D，ê?
此ä?
时º¡À不?
会¨¢再¨´显?
示º?
图ª?
形?
中D显?
示º?
Onceperviewerloop:
num一°?
直¡À增?
加¨®
//FIXME:
possibleraceconditionhere:
user_data++;
}
int
main（）
{
pcl:
:
PointCloud:
PointXYZ>:
:
Ptrcloud（newpcl:
:
PointCloud:
PointXYZ>）;//modified
pcl:
:
io:
:
loadPCDFile（"point_cloud_XYZ.pcd",*cloud）;
pcl:
:
visualization:
:
CloudViewerviewer（"CloudViewer"）;
//blocksuntilthecloudisactuallyrendered
viewer.showCloud（cloud）;
//usethefollowingfunctionstogetaccesstotheunderlyingmoreadvanced/powerful
//PCLVisualizer
//Thiswillonlygetcalledonce
viewer.runOnVisualizationThreadOnce（viewerOneOff）;
//Thiswillgetcalledoncepervisualizationiteration
viewer.runOnVisualizationThread（viewerPsycho）;
while（!
viewer.wasStopped（））
{
//youcanalsodocoolprocessinghere
//FIXME:
NotethatthisisrunninginaseparatethreadfromviewerPsycho
//andyoushouldguardagainstraceconditionsyourself...
user_data++;
}
return0;
}
二、激光扫描仪；
立体摄像机和飞行摄像机获得的点云数据是有序点云数据，类似于图像或矩阵的结构，数据分为行和列；它相比于无序点云的优点在于预先了解相邻点的关系，邻域操作更加高效。
尽管pcl是Msc公司专门针对Patran二次开发而提供的编程语言，却没有提供配套的程序开发编辑器，所以一般开发初学者都是采用windows自带的记事本程序notapad来进行pcl编程了。
这对于偶尔开发一两个pcl程序而已没啥问题，但若经常使用，这个编辑器的功能实在是太弱，使用起来相当不给力，文件大一点打开还很费劲。
所以，若是经常进行pcl开发，最好不要用windows自带的记事本编辑器。
那不用这个记事本用什么呢？
其实市面上有很多的专业的文本编辑器可选择，常用的有EditPlus和UltraEdit，其界面分别见图1和图2：
图1EditPlus编辑器界面
图2UltraEdit编辑器
这两个编辑器除了提供记事本的文本编辑功能外，还提供了代码的的不同颜色高亮显示，可以通过一定的配置把程序编译器集成进，还可以自定义快捷键加快代码修改速度，通过这两编辑器可以大大方便PCL脚本的编写 。
不要，要使用这两个编译器编写pcl程序还需要进行一定的设定，因为他们默认配置中仅仅提供了常用的程序的高亮显示及编译，而不会支持用户不多的pcl程序。
下面主要介绍EditPlus的配置，对于UltraEdit的配置，可通过类似配置完成。
1.EditPlus编译器的PCL开发环境配置
pcl程序除了可以在Patran的命令行中通过“!
!
input”加文件名运行外，还可以通过直接运行Patran安装路径下的“P3pclcomp.exe”运行（笔者的的路径为“C:
\MSC.Software.MSC.Patran.v2005.r3\bin\p3pclcomp.exe”），双击运行后将弹出如图3所示的dos窗口，再通过“!
!
input”加文件名运行pcl程序（如果当前路径不是pcl程序所在路径，则需要先通过“!
!
path”设定）。
用EditPlus编译pcl用的就是这个方法。
图3通过p3pclcomp调用的pcl编译窗口
（1）添加Patran群组
启动 EditPlus 后，单击【工具（T）】菜单，选择【配置用户工具（C）...】，弹出【首选项】对话框。
在对话框中的“组和工具项目（G）:
”下拉菜单选择一个希望设定为pcl的组，单击【组名称】，在弹出的对话框输入“Patran”设定组名称。
（2）设定p3pclcomp程序工具
单击【添加工具>>（D）】按钮，在弹出的菜单中选择【程序（P）】，在【菜单文本（T）】文本框中输入“P3PclComp”，单击【命令（0）】输入框右边的【…】按钮，选择 “P3pclcomp.exe 的安装路径（笔者的安装路径为 “C:
\MSC.Software.MSC.Patran.v2005.r3\bin\p3pclcomp.exe” ），该路径将自动显示在【命令（O）】文本框中，单击【初始目录（I）】输入框右边的
按钮，选择“文件目录”，输入框中将自动显示 $（FileDir）。
设置完成后的对话框如图4所示，单击【确定】按钮。
此时，在【工具】菜单下将会出现【p3pclcomp】选项，以后可以直接选择该选项或者是用“Ctrl+1”启动图1所示的pcl编译窗口。
图4p3pclcomp配置设定
各种类似"$（FileDir）"的参数可以在文本框右侧的箭头下拉菜单中获取，具体含义如下
参数 描述
$（FilePath） 文件路径（文件全名，含目录和文件名）
$（FileDir） 文件目录（不带文件名）
$（FileName） 文件名（不带目录）
$（FileNameNoExt） 不带扩展名的文件名（不带目录）
$（FileExt） 扩展名（当前文件）
$（ProjectName） 工程名称（当前工程名）
$（CurLine） 当前行号（光标位置处的行号）
$（CurCol） 当前列号（光标位置处的列号）
$（CurSel） 当前文本（插入当前选定文本）
$（CurWord） 当前单词（插入当前单词）
$（WindowList） 显示当前窗口列表并选择特定文件
（3）设定cpp编译工具
对于带有预处理头文件的pcl程序，需要使用CPP预处理程序编译成cpp文件，方法为在Windows开始菜单中输入以下命令并运行：
cpp-P-I$P3_HOME/customization
其实该方法调用的是Patran安装路径的cpp.exe程序。
在EditPlus中的配置与以上p3pclcom的配置类似，方法如下:
单击【添加工具>>（D）】按钮，在弹出的菜单中选择【程序（P）】，在【菜单文本（T）】文本框中输入“Pcl2CPP”，单击【命令（0）】输入框右边的【…】按钮，选择 “cpp.exe 的安装路径（笔者的安装路径为 “C:
\MSC.Software.MSC.Patran.v2005.r3\bin\cpp.exe” ），该路径将自动显示在【命令（O）】文本框中，【参数】输入框中输入"-I"，然后输入customization路径（笔者为-IC:
\MSC.Software.MSC.Patran.v2005.r3\customization ），然后单击右边的
按钮，选择“文件路径”，“文件目录”和“不带扩展名的文件名”，再输入“.cpp”，最终笔者参数输入框内容为“-IC:
\MSC.Software.MSC.Patran.v2005.r3\customization$（FilePath）$（FileDir） $（FileNameNoExt）.cpp”。
单击【初始目录（I）】输入框右边的
按钮，选择“文件目录”，输入框中将自动显示 $（FileDir）。
选中【捕捉输出】选项，CPP 程序编译后的输出结果将显示在 EditPlus 的输出栏中，否则，运行 CPP程序后将弹出命令行窗口，并把结果输出到命令行窗口中。
设置完成后的对话框如图5所示，单击【确定】按钮。
此时，在【工具】菜单下将会出现【Pcl2CPP】选项。
用Ctrl+2就能实现pcl到cpp的预编译。
图5CPP编译配置设定
（3）添加新建pcl菜单
启动EditPlus后，单击【工具（T）】菜单，选择【配置用户工具】，弹出【首选项】对话框，选择【文件】【设置和语法】，单击【添加】按钮，在【文件类型】列表中将新增一项“NewSetting”，在“描述（E）”输入框中把它改成“PCL”，确定后，单击【文件（F）】菜单，选择【新建（N）】→【其他（O）…】，将弹出如图6所示的【选择文件类型】对话框，选择【PCL】，单击【确定】按钮后将出现编写Pcl代码的窗口。
图6新建PCL文件类型（4）语法高亮显示
为了实现语法加亮和自动缩进等功能，需要两个特征文件，它们分别是pcl.acp和pcl.stx，扩展名为.acp的文件是表示自动完成的特征文件，扩展名为.stx的文件表示语法加亮的特征文件。
对于其他通用的编程语言，可以从EditPlus的官网上下载到这两个特征文件。
但官网未提供PCL的语法文件，需要我们参其他语言的特征文件自行编写，读者可以参照以下形式进行编写：
PCL.stx
在EditPlus中添加这两个特征文件方法如下：
启动EditPlus后，单击【工具（T）】菜单，选择【配置用户工具】，弹出【首选项】对话框，选择【文件】【设置和语法】，在【文件类型】列表中选择【PCL】选项，在，在【文件扩展名（X）】文本框中输入“pcl”（请注意：
输入的不是.pcl）,在【设置和语法（S）】选项卡中，单击按钮弹出如图7所示的对话框，选择pcl.stx作为【语法文件（N）】；按照相同的操作方法选择pcl.acp作为【自动完成（M）】的特征文件，设置完毕后的对话框如图8所示。
图7选择PCL.stx
图8为文件设置【设置和语法】
为了用缩进来让代码块之间的层次关系更清晰，下面介绍语法缩进的设置方法。
单击【制表符/缩排（T）】标签页，打开【制表符和缩排】对话框，如图9所示。
在【制表符（T）】和【缩排（I）】文本框中输入空格的个数，默认的缩进是8个空格，为了便于看出层次关系，一般设置为4个空格。
单击【确定】按钮来保存设置（图7），若勾选“启动自动缩排（E）”，则可设定自动缩排打开和关闭字符，对于像c语言、lisp语言、python等可分别设置为“｛”“｝”“（”“）”“：
”等，但对于pcl，没有特殊的自动缩进提示字符，此处不设定。
图9 设置PCL代码的自动缩进
（5）设置 pcl中文件的模板
读者还可以根据需要建立 pcl文件的模板，此后每次新建 pcl文件时模板中的程序代码都自动出现，可以在模板的基础上继续编写代码。
下面以建立模板文件template.pcl为例，教给读者创建模板文件的方法。
（a）首先新建1个 pcl文件 template.pcl（保存于 EditPlus 文件夹下），在该文件中输入模板文件中需要的代码：
#include"appforms.p"
#include"lpenums.i"
CLASSmy_class
functionmy_function（）
endfunction
ENDCLASS
第1行代码的功能是引入界面预处理文件。
第3行代码的功能是定义类。
第4行代码的功能是定义函数。
（b）在EditPlus中设置模板文件：
启动EditPlus后，单击【工具（T）】菜单，选择【配置用户工具】，弹出【首选项】对话框，选择【文件】【模板】，单击右侧的【添加（A）】按钮，在弹出的文件选择框选择文件template.pcl作为模板文件，单击【打开按钮】，在右下侧【菜单文本（M）】的对话框中输入pcl，右上侧自动出现pcl模板，设置完毕后如图10所示：
图10 pcl模版设置
单击【确定】按钮，完成Python的模板设置。
单击【文件】【新建】，子菜单中的pcl选项后，新建文件中自动出现模板文件template.pcl中的代码。
（6）快
升级会员 