1、PCL学习笔记How To Write CmakeLists.TxtCmakelists.txt是作为Cmake building system的输入文件,用于构建软件包。一、CmakeList.txt的简单例子cmake_minimum_required(VERSION 2.8 FATAL_ERROR)#set(project_namecloud_viewer_PointXYZ)project(project_name)find_package(PCL 1.2 REQUIRED)include_directories($PCL_INCLUDE_DIRS)link_directories($P
2、CL_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 $PCL_LIBRARIES)二、解析CmakeLists.txt的重要组成部分:1、表明Cmake所需要的最低版本cmake_minimum_required(VERSION 2.8 FATAL_ERROR)2、定义需要的特殊变量(optional)(关于set的用法我目前没有细看,有心的同学自己钻
3、研)SET(sampleNameMyApp) 如上面的例子:set(project_namecloud_viewer_PointXYZ).3、查找我们构建工程所需要的package find_package(PCL 1.2 REQUIRED) #主要依赖的package#REQUIRED表示如果没有找到,cmake会停止处理,并报告一个错误.如果找到了package那么将会生成几个包含package信息的Cmake环境变量,这些变量将会在后面的cmake script中用到。这些环境变量描述了package的外部头文件位置(include路径),依赖的库文件的位置(lib),以及源程序的位置。
4、例如上面命令执行找到PCL后,将会创建环境变量PCL_INCLUDE_DIRS其中包含指定PCL库头文件.h的查找路径;创建环境变量PCL_LIBRARY_DIRS,其中包含指定PCL库的.lib文件的所在目录的路径.如果所要构建的project还依赖于其它的package,例如python那么可以采用命令:find_package(PCL 1.2 REQUIRED COMPONENTS python),此时python将作为PCLpackage的组成成分,它所对应的头文件include路径和lib库文件路径都将被一起包含在PCL的对应环境变量PCL_INCLUDE_DIRS和PCL_LIBR
5、ARY_DIRS中,方便后面使用。4、指定构建project所需要的资源include_directories($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:/Program Files/MobileRobots/Aria/include)link_d
6、irectories(G:/Matlab/extern/lib/win32/microsoft)link_directories(C:/Program Files/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.cpp test1.cpp t
7、est2.cpp)add_executable (project_namemain.cpp part.hgrab.hinterface.h test.cpp test.h)6、为project构建libraryadd_library($project_name $project_name_src) #默认创建共享library7、指定可执行文件需要连接的库 target_link_libraries (project_name$PCL_LIBRARIES)#前一个参数为可执行文件的名字 target_link_libraries (project_name $PCL_LIBRARIES lib
8、eng.lib libmx.lib libmex.lib libmat.lib Aria.lib winmm.lib wsock32.lib)TARGET_LINK_LIBRARIES($project_name$MRPT_LIBS # This is filled by FIND_PACKAGE(MRPT .) # Optional extra libs.)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:studyprogram_softwareVC+ programPCLPCL_studycloud_view
9、er_PointXYZsource将CmakeLists.txt, 所有的自己编写的源文件(.c or .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:studyprogram_softwareVC+ programPCLPCL_studycloud_viewer_PointXYZcmake-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Could not copy from: C:/Program Files/CMake2.8
10、.12.2/share/cmake-2.8/Templates/CMakeVSMacros2.vsmacros to: d:/用户目录/Documents/VisualStudio 010/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
11、configuring done。5、点击generate当看到generating done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:fatal error LNK1104: 无法打开文件“C:Qt4.8.0libQtGuid4.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:Program FilesPCL 1.6.03rdPartyVTKlibvtk-5.8下的三个文件:
12、VTKConfigQt.cmakeVTKTargets-debug.cmakeVTKTargets-release.cmake将其中的路径C:Qt4.8.0替换成你现有版本的Qt路径,例如我的是:C:QtQt5.2.15.2.1msvc2010_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 #
13、include intuser_data;voidviewerOneOff (pcl:visualization:PCLVisualizer& viewer)viewer.setBackgroundColor (1.0, 0.5, 1.0);pcl:PointXYZ o;o.x = 1.0;o.y = 0;o.z = 0;viewer.addSphere (o, 0.25, sphere, 0);std:cout i only run once std:endl;voidviewerPsycho (pcl:visualization:PCLVisualizer& viewer)static u
14、nsigned count = 0;std:stringstreamss;ss Once per viewer loop: count+;viewer.removeShape (text, 0);viewer.addText (ss.str(), 200, 300, text, 0);/可以?注释掉?这a行D,?此?时不?会再显?示?图?形?中D显?示?Once per viewer loop:num一?直增?加 /FIXME: possible race condition here:user_data+;intmain () pcl:PointCloud:Ptr cloud (new pc
15、l:PointCloud); /modified pcl:io:loadPCDFile (point_cloud_XYZ.pcd, *cloud);pcl:visualization:CloudViewer viewer(Cloud Viewer); /blocks until the cloud is actually renderedviewer.showCloud(cloud); /use the following functions to get access to the underlying more advanced/powerful /PCLVisualizer /This
16、will only get called onceviewer.runOnVisualizationThreadOnce (viewerOneOff); /This will get called once per visualization iterationviewer.runOnVisualizationThread (viewerPsycho);while (!viewer.wasStopped () /you can also do cool processing here /FIXME: Note that this is running in a separate thread
17、from viewerPsycho /and you should guard against race conditions yourself.user_data+; return 0;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
18、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1 EditPlus编辑器界面图2 UltraEdit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
19、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.r3binp3pclcomp.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
20、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
21、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.r3binp3pclcomp.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4 p3pclcomp配置设定各种类似$(FileDir)的参数可以在文本框右侧的箭头下拉
22、菜单中获取,具体含义如下参数描述$(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
23、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.r
24、3bincpp.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.r3customization),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.r3customization $(FilePath) $(FileDir) $(FileNameNoExt).cpp”。单击【初始目录(I)】输入框右边的按钮,选择
25、“文件目录”,输入框中将自动显示$(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5 CPP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“New Setting”,在
26、“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
27、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
28、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
29、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.iCLASS my_classfunctionmy_function()end functionEND CLASS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
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