紀錄在win10環境中安裝PCL，並記錄一些常用PCL功能程式碼。

安裝

cmake

官方下載連結:
Download | CMake
筆者選擇cmake-3.11.3-win64-x64.msi進行快速安裝
過程中選擇加入Path[1]

PCL

PCL-AllInOne下載:
Releases · PointCloudLibrary/pcl · GitHub
筆者下載的是: PCL-1.8.1-AllInOne-msvc2017-win64.exe
因筆者使用的是Visual Studio 2017。
安裝過程中，筆者有選擇安裝第三方插件。

安裝完成後在環境變數的系統變數中加入以下變數[2]

變數名稱 變數
PCL_ROOT C:\Program Files\PCL 1.8.1
Path ;%PCL_ROOT%\bin;%PCL_ROOT%\3rdParty\VTK\bin
PCL_ROOT 請改為自己的安裝路徑。

修改完環境變數後，請重新開機，以套用變更。
否則之後在建置方案時，可能會跳出找不到.dll檔。[3]
有時，設定完一次，還有可能還是會出現一樣狀況。
則確認環境變數後，再次重開機即可。

建立專案檔

建立必要檔案

新增一個資料夾，裡面需包含CMakeLists.txt、main.cpp[4]
CMakeLists.txt的內容如下:

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cmake_minimum_required( VERSION 2.8 )
 
# Create Project
project( solution )
add_executable( project main.cpp )
set_property( DIRECTORY PROPERTY VS_STARTUP_PROJECT "project" )
 
# Find Packages
find_package( PCL 1.8 REQUIRED )
 
if( PCL_FOUND )
  # Additional Include Directories
  # [C/C++]>[General]>[Additional Include Directories]
  include_directories( ${PCL_INCLUDE_DIRS} )
 
  # Preprocessor Definitions
  # [C/C++]>[Preprocessor]>[Preprocessor Definitions]
  add_definitions( ${PCL_DEFINITIONS} )
  #add_definitions( -DPCL_NO_PRECOMPILE )
 
  # Additional Library Directories
  # [Linker]>[General]>[Additional Library Directories]
  link_directories( ${PCL_LIBRARY_DIRS} )
 
  # Additional Dependencies
  # [Linker]>[Input]>[Additional Dependencies]
  target_link_libraries( project ${PCL_LIBRARIES} )
endif()

其中solution，為方案名稱；project，為專案名稱，可替換為所需的名稱。

main.cpp的內容如下:[5]

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#include <iostream>
int main( int argc, char* argv[] )
{
	return 0;
}

CMake出專案檔

開啟CMake，sourse code資料夾即為剛剛所建立的資料夾。build資料夾，則選擇要生成的位置。
設定完資料夾後即可按下Configure按鈕，顯示Configuring done完成後按下Generate按鈕。[6]
設定完資料夾後即可按下Configure按鈕，完成後按下Generate按鈕
建立完專案檔後，即可在build的資料夾找到.sln檔，開啟後即可開始使用PCL囉。

基本操作範例程式

將點雲資料寫入pcd檔

範例程式:[7]

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#include <iostream>
#include <pcl/io/pcd_io.h>
#include <pcl/point_types.h>

int
  main (int argc, char** argv)
{
  pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ> cloud;

  // Fill in the cloud data
  cloud.width    = 5;
  cloud.height   = 1;
  cloud.is_dense = false;
  cloud.points.resize (cloud.width * cloud.height);

  for (size_t i = 0; i < cloud.points.size (); ++i)
  {
    cloud.points[i].x = 1024 * rand () / (RAND_MAX + 1.0f);
    cloud.points[i].y = 1024 * rand () / (RAND_MAX + 1.0f);
    cloud.points[i].z = 1024 * rand () / (RAND_MAX + 1.0f);
  }

  pcl::io::savePCDFileASCII ("test_pcd.pcd", cloud);
  std::cerr << "Saved " << cloud.points.size () << " data points to test_pcd.pcd." << std::endl;

  for (size_t i = 0; i < cloud.points.size (); ++i)
    std::cerr << "    " << cloud.points[i].x << " " << cloud.points[i].y << " " << cloud.points[i].z << std::endl;

  return (0);
}

此程式碼會在專案資料夾中生成名為test_pcd.pcd的點雲資料檔，包含一些點雲資料。
可使用CloudCompare開啟此類.pcd檔案。

將pcd檔轉為ply檔

MeshLab是常用的觀看3D格式檔案的軟體，但此軟體卻無法開啟pcd檔，故以下介紹轉換的程式碼:[8]

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#include <pcl/io/pcd_io.h>
#include <pcl/io/ply_io.h>
#include<pcl/PCLPointCloud2.h>
#include<iostream>
#include<string>

using namespace pcl;
using namespace pcl::io;
using namespace std;

int PCDtoPLYconvertor(string & input_filename, string& output_filename)
{
	pcl::PCLPointCloud2 cloud;
	if (loadPCDFile(input_filename, cloud) < 0)
	{
		cout << "Error: cannot load the PCD file!!!" << endl;
		return -1;
	}
	PLYWriter writer;
	writer.write(output_filename, cloud, Eigen::Vector4f::Zero(), Eigen::Quaternionf::Identity(), true, true);
	return 0;

}

int main()
{
	string input_filename = "test_pcd.pcd";
	string output_filename = ".//result//cloud_ply.ply";
	PCDtoPLYconvertor(input_filename, output_filename);
	return 0;
}

資料路徑部分，生成檔案的資料夾位置，必須先行自行新增。

筆者在第一次執行時遇上以下錯誤:
錯誤 C1041 無法開啟程式資料庫 ‘XXX\build\project.dir\Debug\vc141.pdb’; 如果要將多個 CL.EXE 寫到同一個 .PDB 檔案，請使用 /FS project c:\users\brianliu\desktop\files\plcfile\test\main.cpp.cpp 1

處理方式:[9]
對方案總管中的專案名稱點擊右鍵，點選屬性

  1. C/C++ > 一般 > 偵錯資訊格式: 改為 C7 相容(/Z7)
  2. C/C++ > 程式碼產生 > 啟用字串共用: 改為 是 (/GF)

透過PCL可視化點雲資料

透過官方文件的介紹，可視化pcd檔的點雲資料:[10]

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#include <pcl/visualization/cloud_viewer.h>
#include <iostream>
#include <pcl/io/io.h>
#include <pcl/io/pcd_io.h>
    
int user_data;
    
void 
viewerOneOff (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;
    
}
    
void 
viewerPsycho (pcl::visualization::PCLVisualizer& viewer)
{
    static unsigned count = 0;
    std::stringstream ss;
    ss << "Once per viewer loop: " << count++;
    viewer.removeShape ("text", 0);
    viewer.addText (ss.str(), 200, 300, "text", 0);
    
    //FIXME: possible race condition here:
    user_data++;
}
    
int 
main ()
{
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGBA>::Ptr cloud (new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGBA>);
    pcl::io::loadPCDFile ("my_point_cloud.pcd", *cloud);
    
    pcl::visualization::CloudViewer viewer("Cloud Viewer");
    
    //blocks until the cloud is actually rendered
    viewer.showCloud(cloud);
    
    //use the following functions to get access to the underlying more advanced/powerful
    //PCLVisualizer
    
    //This will only get called once
    viewer.runOnVisualizationThreadOnce (viewerOneOff);
    
    //This will get called once per visualization iteration
    viewer.runOnVisualizationThread (viewerPsycho);
    while (!viewer.wasStopped ())
    {
    //you can also do cool processing here
    //FIXME: Note that this is running in a separate thread from viewerPsycho
    //and you should guard against race conditions yourself...
    user_data++;
    }
    return 0;
}

以上的程式碼是用來讀取RGBA資料的點雲，若是其他格式，請更改此行程式碼:[11]
pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGBA>::Ptr cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGBA>);
讀取RGB:
pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGB>::Ptr cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGB>);
讀取單純XYZ:
pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);

參考資料

Documentation - Point Cloud Library (PCL)

  1. Windows上使用CMake | gclxry ↩︎

  2. PCL 1.7.2 All-in-one Installer MSVC2012 x64 - CSDN博客 ↩︎

  3. 计算机中丢失pcl_common_debug.dll - CSDN博客 ↩︎

  4. Point Cloud Library 1.8.0 has been released – Summary?Blog ↩︎

  5. Basic CMakeLists for PCL · GitHub ↩︎

  6. Windows上使用CMake | gclxry ↩︎

  7. Writing Point Cloud data to PCD files — PCL 0.0 documentation ↩︎

  8. 点云pcd格式转换成ply格式 - CSDN博客 ↩︎

  9. error C1041: 无法打开程序数据库“xxx\vc140.pdb”；如果要将多个 CL.EXE 写入同一个 .PDB 文件，请使用 - CSDN博客 ↩︎

  10. The CloudViewer — PCL 0.0 documentation ↩︎

  11. Point Cloud Library (PCL) Users mailing list - Failed to find a field named: ‘rgba’. Cannot convert message to PCL type. ↩︎