PCL点云在Qt中可视化

二进制版的vtk第三方库不支持Qt，需要重新下载vtk并用cmake编译，注意要版本对应，这里我用pcl1.8.1，对应vtk8.0，在这里下载。

文章目录

• • 编译VTK-8.0
  • Qt测试demo

编译VTK-8.0

可以参考这篇。

将下载好的vtk source解压到pcl安装目录下的3rdparty，将原来的VTK备份一下，然后再源文件下创建build文件夹，编译后的文件会放在这里：

将其他文件放入src中，然后打开cmake，根据自己的配置来，点击Configure：

勾选这几项：

会这样报错，属于正常：

配置这两项后再点击Configure：

有一点要特别注意，这个Qt5_DIR一定要设置正确，否则一直出错（经验）：

然后点击“Generate”生成VS项目文件。

（×备选项）
在build目录下打开终端，在VS2017编译器下，输入cmake .. -G "Visual Studio 15 2017" -A x64，会编译生成：

进入到build目录下，使用VS打开VTK.sln

首先在Debug x64下，右键ALL_BUILD生成编译，再右键INSTALL生成；
然后在Release x64下，右键ALL_BUILD生成编译，再右键INSTALL生成；（全编译生成的时间有点长，可以只生成那个QVTK模块）

将3rdParty\VTK\plugins\designer下的QVTKWidgetPlugin.dll拷贝到QT\5.12\msvc2017_64\plugins\designer下，这样Qt里面就有了QVtk的控件了。

（bug）
后来我在编译的时候一直生成不了QVTKWidgetPlugin.dll，老是报错，因为我用的Qt编译器是mingw64，不知道是不是这个的原因。（2022.11.2更新，最好用msvc编译器，不要用mingw，用msvc成功了）

至此PCL在windows下的环境已经搭配好了，可以选择重启让环境变量生效。

最后打开qt设计师，应该是可以看到QVTK这个插件的。

Qt测试demo

新建ui文件，将QVTK拖入窗体中，然后创建pclvisualizer.cpp和.h文件：

pclvisualizer.h

#ifndef PCLVISUALIZER\_H //防卫式声明
#define PCLVISUALIZER\_H

#include <vtkAutoInit.h> //导入vtk必须导入，否则出错
VTK\_MODULE\_INIT(vtkRenderingOpenGL2);
VTK\_MODULE\_INIT(vtkInteractionStyle);

#include <QtWidgets/QMainWindow>
#include <pcl/io/pcd\_io.h> //输入输出
#include <pcl/point\_types.h> //点云类型
#include <pcl/visualization/pcl\_visualizer.h> //可视化
#include "ui\_pclvisualizer.h"

class PCLVisualizer : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT
public:
    PCLVisualizer(QWidget \*parent = 0);    //实例化
    ~PCLVisualizer();

private:
    Ui::PCLVisualizerClass ui;
    //点云数据存储
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud;  //实例化cloud
    boost::shared_ptr<pcl::visualization::PCLVisualizer> viewer;    //viewer

    //初始化vtk部件
    void initialVtkWidget();

private slots:
    //创建打开槽
    void onOpen();
    void exit();
    //void setcolor();
};

#endif // PCLVISUALIZER\_H

pclvisualizer.cpp

#include <QFileDialog>
#include <iostream>
#include <vtkRenderWindow.h> //vtk渲染
#include "pclvisualizer.h"
#include <QColorDialog>
#pragma execution\_character\_set("utf-8") //编码

PCLVisualizer::PCLVisualizer(QWidget \*parent)
    : QMainWindow(parent)
{
    ui.setupUi(this);
    //初始化
    initialVtkWidget();
    //连接信号和槽
    connect(ui.actionOpen, &QAction::triggered, this, &PCLVisualizer::onOpen);
    connect(ui.actionExit, &QAction::triggered, this, &PCLVisualizer::exit);
}

PCLVisualizer::~PCLVisualizer()
{

}

void PCLVisualizer::initialVtkWidget()
{
    cloud.reset(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);    //reset cloud
    viewer.reset(new pcl::visualization::PCLVisualizer("viewer", false));   //reset viewer
    viewer->addPointCloud(cloud, "cloud");  //添加点云

    ui.qvtkWidget->SetRenderWindow(viewer->getRenderWindow());  //设置渲染
    viewer->setupInteractor(ui.qvtkWidget->GetInteractor(), ui.qvtkWidget->GetRenderWindow());  //设置交互
    ui.qvtkWidget->update();    //update
}

//读取点云数据
void PCLVisualizer::onOpen()
{
    //打开PCD文件
    QString fileName = QFileDialog::getOpenFileName(this,
        tr("Open PointCloud"), ".",
        tr("Open PCD files(\*.pcd)"));

    //判断是否存在
    if (!fileName.isEmpty())
    {
        std::string file_name = fileName.toStdString();
        //sensor\_msgs::PointCloud2 cloud2;
        pcl::PCLPointCloud2 cloud2;
        //pcl::PointCloud<Eigen::MatrixXf> cloud2;
        Eigen::Vector4f origin;
        Eigen::Quaternionf orientation; //四元数
        int pcd_version;
        int data_type;
        unsigned int data_idx;
        int offset = 0;
        pcl::PCDReader rd;  //实例化rd读取对象
        rd.readHeader(file_name, cloud2, origin, orientation, pcd_version, data_type, data_idx);

        //判断数据类型
        if (data_type == 0)
        {
            pcl::io::loadPCDFile(fileName.toStdString(), \*cloud);
        }
        else if (data_type == 2)
        {
            pcl::PCDReader reader;
            reader.read<pcl::PointXYZ>(fileName.toStdString(), \*cloud);
        }

        viewer->updatePointCloud(cloud, "cloud");
        viewer->resetCamera();
        ui.qvtkWidget->update();
    }
}

void PCLVisualizer::exit()  //exit
{
    this->close();
}

实际上，只是把上面的代码拷贝进来就直接运行不了的，会报各种各样的错误，归根结底是PCL和VTK库编译的问题，比如编译时选择的OpenGL还是OpenGL2，有没有把VTK库的Debug和Release版本都编译一遍，VS+Qt的编译环境是Debug x64还是Release x64，所以，一直要每一步都正确，最终主要是核对这两个属性表的配置是否正确。

配置好环境后，建议先创建一个空的Qt环境，加入QVTK控件试一下是否能正常生成，如下：

我在复现的时候，还是遇到了问题，点云pcd打不开，主要是这一步的问题：

复现代码如下：

pcl_test.h

#pragma once

#include <QtWidgets/QMainWindow>

#include <QFileDialog>
#include <QColorDialog>
#include <iostream>

#include <pcl/io/pcd\_io.h> //输入输出
#include <pcl/point\_types.h> //点云类型
#include <pcl/visualization/pcl\_visualizer.h> //可视化

#include <vtkRenderWindow.h> //vtk渲染
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkInteractorStyleTrackballCamera.h>
#include <vtkGenericOpenGLRenderWindow.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>
#include "ui\_pcl\_test.h"

#include <vtkAutoInit.h> //导入vtk必须导入，否则出错
VTK\_MODULE\_INIT(vtkRenderingOpenGL2);
VTK\_MODULE\_INIT(vtkInteractionStyle);
VTK\_MODULE\_INIT(vtkRenderingFreeType);

class pcl\_test : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    pcl\_test(QWidget \*parent = Q_NULLPTR);
    ~pcl\_test();

private:
    Ui::pcl_testClass ui;

    //点云数据存储
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud;  //实例化cloud
    boost::shared_ptr<pcl::visualization::PCLVisualizer> viewer;    //viewer
    //pcl::visualization::PCLVisualizer::Ptr viewer;

    //初始化vtk部件
    void initialVtkWidget();

private slots:
    //创建打开槽
    void onOpen();
    void onExit();
    //void setcolor();
};

pcl_test.cpp

#include "pcl\_test.h"
#pragma execution\_character\_set("utf-8") //编码

/\*
问题：addPointCloud添加点云时出错！
\*/

pcl_test::pcl\_test(QWidget \*parent)
    : QMainWindow(parent)
{
    ui.setupUi(this);

    //初始化
    //initialVtkWidget();
    //连接信号和槽
    connect(ui.actionOpen, &QAction::triggered, this, &pcl_test::onOpen);
    connect(ui.actionExit, &QAction::triggered, this, &pcl_test::onExit);

}

pcl\_test::~pcl\_test()
{

}

void pcl_test::initialVtkWidget()
{
    cloud.reset(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);    //reset cloud
    viewer.reset(new pcl::visualization::PCLVisualizer("viewer", false));   //reset viewer
    ui.qvtkWidget->SetRenderWindow(viewer->getRenderWindow());  //设置渲染

    //viewer->addPointCloud<pcl::PointXYZ>(cloud, "cloud"); //添加点云（出错）
    //viewer->setupInteractor(ui.qvtkWidget->GetInteractor(), ui.qvtkWidget->GetRenderWindow()); //设置交互
    ui.qvtkWidget->update();    //update
}

//读取点云数据
void pcl_test::onOpen()
{
    //打开PCD文件
    QString fileName = QFileDialog::getOpenFileName(this,
        tr("Open PointCloud"), ".",
        tr("Open PCD files(\*.pcd)"));

    //判断是否存在
    if (!fileName.isEmpty())
    {
        std::string file_name = fileName.toStdString();
        //sensor\_msgs::PointCloud2 cloud2;
        pcl::PCLPointCloud2 cloud2;
        //pcl::PointCloud<Eigen::MatrixXf> cloud2;
        Eigen::Vector4f origin;
        Eigen::Quaternionf orientation; //四元数
        int pcd_version;
        int data_type;
        unsigned int data_idx;
        int offset = 0;
        pcl::PCDReader rd;  //实例化rd读取对象
        rd.readHeader(file_name, cloud2, origin, orientation, pcd_version, data_type, data_idx);

        //判断数据类型
        if (data_type == 0)
        {
            pcl::io::loadPCDFile(fileName.toStdString(), \*cloud);
        }
        else if (data_type == 2)
        {
            pcl::PCDReader reader;
            reader.read<pcl::PointXYZ>(fileName.toStdString(), \*cloud);
        }

        viewer->updatePointCloud(cloud, "cloud");
        viewer->resetCamera();
        ui.qvtkWidget->update();
    }
}

void pcl_test::onExit() //exit
{
    this->close();
}

结果：

这两天使用下来，感觉VS+Qt+VTK太难用了，可能还是太菜吧，这个代码一直复现不出来，哪位大佬能解决的话欢迎留言。

以上。