PCL学习笔记.docx

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