【Qt】基于VTK9.1+VS2019+Qt5.15.2的点云可视化程序开发

news2024/9/20 22:54:05

0. 写在前面

1. 开发环境

2. VS 2019 + PCL 1.12.1 配置

3. Qt 5.15.2安装 & Qt-VS插件安装 & VTK 9.1.0编译安装

4. 点云显示demo

4.1 UI

4.2 头文件

4.3 主程序

4.4 显示效果

5. 写在最后

0. 写在前面

由于工作需要和个人爱好，我最近在学习VS+Qt的界面开发和PCL点云库的使用。于是一时兴起准备做一个类似ROS里面自带的Rviz插件的Windows版本。折腾了两天，查阅了很多大佬的博客，但发现信息较为分散还有一些小坑，所以接下来就按照最新的、较为合理的方式来写一个点云可视化的demo。

1. 开发环境

Windows 11
VS 2019
Qt 5.15.2
PCL 1.12.1
VTK 9.1.0

2. VS 2019 + PCL 1.12.1 配置

参考@wuchuhang的博客：VS2019+pcl1.12.1配置详解即可。

注意这里VC++目录和链接器的配置方法，后面有一个VTK的坑需要修改配置。

3. Qt 5.15.2安装 & Qt-VS插件安装 & VTK 9.1.0编译安装

参考@Robot_Yue的博客: Qt PCL学习（一）：环境搭建即可。

这里提供另一种VTK编译安装方法：VTK9.1.0在Windows10+VS2019+Qt 5.15.2环境下编译安装

如果使用PCL-AllInOne方式安装的3rd Party库，VTK中会缺少对Qt的支持库，产生如下报错：

error LNK2019: 无法解析的外部符号 "__declspec(dllimport) public: __cdecl QVTKOpenGLNativeWidget::QVTKOpenGLNativeWidget

查看PCL官方库的Issues中也有类似的问题：LNK2019 unresolved external symbol

按照上面的方法重新编译VTK后，将对应的Debug和Release的头文件和库添加到VC++目录和链接器的配置中。

4. 点云显示demo

所以按照我上面的流程走一遍会发现还有个问题，就是怎么在Qt中添加VTK的Widget。这里就要用到QVTKOpenGLNativeWidget（~~也不知道谁起的这么魔鬼的名字~~，至于为什么叫这个名字，大家可以参考@Beyond欣的博客：QVTKWidget、QVTKOpenGLWidget、QVTKOpenGLNativeWidget、QVTKWidget2 区别

而具体的操作方法可以参考@houjinghao的博客：Qt中添加VTK窗口并显示点云

下面是鄙人随便写的一个小Demo。

4.1 UI

写一个非常简单的UI：~~CSDN NB！~~

4.2 头文件

#pragma once

#include <QMainWindow>
#include <QDebug>
#include "ui_pcl_test.h"

// 3rd Party Headers
#include <vtkGenericOpenGLRenderWindow.h>
#include <pcl/point_cloud.h>
#include <pcl/point_types.h>
#include <pcl/io/pcd_io.h>
#include <pcl/visualization/pcl_visualizer.h>

typedef pcl::PointXYZI PointT;
typedef pcl::PointCloud<PointT> PointCloudT;
typedef pcl::visualization::PCLVisualizer PCLViewer;
typedef std::shared_ptr<PointCloudT> PointCloudPtr;

class PCL_test : public QMainWindow
{
	Q_OBJECT

public:
	PCL_test(QWidget *parent = nullptr);
	~PCL_test();

private:
	Ui::PCL_testClass ui;

	// PCL members
	PointCloudPtr cloudptr;
	PCLViewer::Ptr cloud_viewer;

	void loadPCD();
};

4.3 主程序

因为在我这是一个子窗口，自己把代码塞到main函数里就行了。（~~我懒得改~~

#include "pcl_test.h"

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

	auto renderer = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
	auto renderWindow = vtkSmartPointer<vtkGenericOpenGLRenderWindow>::New();
	renderWindow->AddRenderer(renderer);
	cloud_viewer.reset(new pcl::visualization::PCLVisualizer(renderer, renderWindow, "3D viewer", false));
	ui.qvtkwidget_cloudviewer->setRenderWindow(cloud_viewer->getRenderWindow());   
	cloud_viewer->setupInteractor(ui.qvtkwidget_cloudviewer->interactor(), ui.qvtkwidget_cloudviewer->renderWindow());
	loadPCD();
}

void PCL_test::loadPCD()
{
	// Load point cloud from pcd
	this->cloudptr.reset(new PointCloudT);
	if (pcl::io::loadPCDFile("E:/Dataset/weilai/pcd_selected/3644.500049090.pcd", *this->cloudptr) == -1)
		std::cout << "Open pcd failed!" << std::endl;

	// Color PointCloud according to the field
	pcl::visualization::PointCloudColorHandlerGenericField<PointT> color_handler(this->cloudptr, "intensity");
	cloud_viewer->addPointCloud(this->cloudptr, color_handler);

	cloud_viewer->spin();
}

PCL_test::~PCL_test()
{}