三维显示及处理工具VTK——开发环境搭建（VS2017+Qt5.9.2+VTK8.2）

1.VTK简介

Vtk，（visualization toolkit）是一个开源的免费软件系统，主要用于三维计算机图形学、图像处理和可视化。Vtk是在面向对象原理的基础上设计和实现的，它的内核是用C++构建的，包含有大约250,000行代码，2000多个类，还包含有几个转换界面，因此也可以自由的通过Java，Tcl/Tk和Python各种语言使用vtk。
——来源百度词条

The Visualization Toolkit (VTK) is open source software for manipulating and displaying scientific data. It comes with state-of-the-art tools for 3D rendering, a suite of widgets for 3D interaction, and extensive 2D plotting capability.
——来源VTK官网介绍

个人观点：VTK作为3D处理开源库，不仅支持3D数据的加载、显示和丰富通用工具，还拥有强大的3D数据处理函数，乃3D视觉居家必备良器。
作为比较：
OpenGL：仅作为3D渲染引擎，需要自己编写很多工具或者操作，自由度高，但是太容易重复造轮子。
PCL（Point Cloud Library）：以VTK为基础针对三维点云处理做了很多运算操作，但最新版本是2014年的，后续没有更新了，所以就不考虑使用了。
OpenCV Viz：编译OpenCV时会有Viz选项，可以将VTK编译到OpenCV中作为三维显示控件，使用方便，但与OpenCV绑定，如果不需要使用OpenCV时，仅显示处理三维数据，也不必考虑。

2.VTK编译

根据个人使用情况，需要在VS2017+Qt5.9.2环境下使用VTK，因此本博客主要记录该环境下的VTK配置。
首先完成VTK的编译，步骤如下：

1. VTK官网下载源代码：
   链接：https://vtk.org/download/#latest
   本人下载的是vtk-8.2.0，此时9.0.0版本处于测试版本阶段。

2. 解压到选定的文件夹。（F:\VTK\VTK-8.2.0）

3. 使用CMake进行编译。首先在F:\VTK\VTK-8.2.0中创建build文件夹，并且在build文件夹下创建install文件夹。则使用CMake中按照需求，设置对应地址和平台。
   

4. Configure——Generate——Open Project
   将CMAKE_INSTALL_PREFIX设置到install文件夹，点击Configure，稍等片刻即可完成配置，出现“Configuring done”，则说明配置无误。之后Generate，最后Open Project。这样就完成了在VS2017开发环境下的VTK工程搭建。
   

5. 编译+安装
   在VS2017中打开了工程，将工程切换到release+x64
   
   之后编译ALL_BUILD，编译需要花费一段时间，耐心等待（可以写写博客、看看文章）。
   
   所有内容编译通过即得到相应dll和lib，分别在build——bin\lib文件夹内。
   最后编译INSTALL，在build文件夹下会有bin \ include \ lib文件夹，其中即包含着dll \ lib \ .h文件。其中lib\cmake\vtk-8.2中存在对应CMake文件，OpenCV或者其他库编译时，选择该地址。

3.Qt的VTK控件编译

在CMake中，选择VTK_Group_Qt，再点击Configure，此时会报错，选项中会增加Qt对应选项，根据Qt版本，选择VTK_QT_VERSION，然后选择Qt5_DIR，本人环境中选择的是D:/Qt/Qt5.9.2/5.9.2/msvc2017_64/lib/cmake/Qt5。重新Configure \ Generate \ ALL_BUILD \ INSTALL即可。
此时会生成F:\VTK\VTK-8.2.0\build\install\plugins\designer\QVTKWidgetPlugin.dll，将其复制到Qt对应目录下D:\Qt\Qt5.9.2\5.9.2\msvc2017_64\plugins\designer。
此时打开Qt Designer，Widget Box中就会有QVTKWidget。

至此，已经完成了Qt 5.9.2+VTK 8.2.0的开发环境搭建。
可根据个人环境配置，进行相应调整即可。

4.VS2017+Qt+VTK环境搭建

新建的Qt图形界面中直接增加QVTKWidget，界面按照需求设计。接下来对路径设置进行记述。

1. 项目——属性——VC++——包含目录，增加F:\VTK\VTK-8.2.0\build\install\include\vtk-8.2。
2. 库目录，增加F:\VTK\VTK-8.2.0\build\lib\Release（因为该文件夹下有QVTKWidget.lib，install下没有）。
3. 链接器——输入——依赖附加项，增加：

vtkChartsCore-8.2.lib
vtkCommonColor-8.2.lib
vtkCommonComputationalGeometry-8.2.lib
vtkCommonCore-8.2.lib
vtkCommonDataModel-8.2.lib
vtkCommonExecutionModel-8.2.lib
vtkCommonMath-8.2.lib
vtkCommonMisc-8.2.lib
vtkCommonSystem-8.2.lib
vtkCommonTransforms-8.2.lib
vtkDICOMParser-8.2.lib
vtkDomainsChemistry-8.2.lib
vtkDomainsChemistryOpenGL2-8.2.lib
vtkdoubleconversion-8.2.lib
vtkexodusII-8.2.lib
vtkexpat-8.2.lib
vtkFiltersAMR-8.2.lib
vtkFiltersCore-8.2.lib
vtkFiltersExtraction-8.2.lib
vtkFiltersFlowPaths-8.2.lib
vtkFiltersGeneral-8.2.lib
vtkFiltersGeneric-8.2.lib
vtkFiltersGeometry-8.2.lib
vtkFiltersHybrid-8.2.lib
vtkFiltersHyperTree-8.2.lib
vtkFiltersImaging-8.2.lib
vtkFiltersModeling-8.2.lib
vtkFiltersParallel-8.2.lib
vtkFiltersParallelImaging-8.2.lib
vtkFiltersPoints-8.2.lib
vtkFiltersProgrammable-8.2.lib
vtkFiltersSelection-8.2.lib
vtkFiltersSMP-8.2.lib
vtkFiltersSources-8.2.lib
vtkFiltersStatistics-8.2.lib
vtkFiltersTexture-8.2.lib
vtkFiltersTopology-8.2.lib
vtkFiltersVerdict-8.2.lib
vtkfreetype-8.2.lib
vtkGeovisCore-8.2.lib
vtkgl2ps-8.2.lib
vtkglew-8.2.lib
vtkGUISupportQt-8.2.lib
vtkGUISupportQtSQL-8.2.lib
vtkhdf5-8.2.lib
vtkhdf5_hl-8.2.lib
vtkImagingColor-8.2.lib
vtkImagingCore-8.2.lib
vtkImagingFourier-8.2.lib
vtkImagingGeneral-8.2.lib
vtkImagingHybrid-8.2.lib
vtkImagingMath-8.2.lib
vtkImagingMorphological-8.2.lib
vtkImagingSources-8.2.lib
vtkImagingStatistics-8.2.lib
vtkImagingStencil-8.2.lib
vtkInfovisCore-8.2.lib
vtkInfovisLayout-8.2.lib
vtkInteractionImage-8.2.lib
vtkInteractionStyle-8.2.lib
vtkInteractionWidgets-8.2.lib
vtkIOAMR-8.2.lib
vtkIOAsynchronous-8.2.lib
vtkIOCityGML-8.2.lib
vtkIOCore-8.2.lib
vtkIOEnSight-8.2.lib
vtkIOExodus-8.2.lib
vtkIOExport-8.2.lib
vtkIOExportOpenGL2-8.2.lib
vtkIOExportPDF-8.2.lib
vtkIOGeometry-8.2.lib
vtkIOImage-8.2.lib
vtkIOImport-8.2.lib
vtkIOInfovis-8.2.lib
vtkIOLegacy-8.2.lib
vtkIOLSDyna-8.2.lib
vtkIOMINC-8.2.lib
vtkIOMovie-8.2.lib
vtkIONetCDF-8.2.lib
vtkIOParallel-8.2.lib
vtkIOParallelXML-8.2.lib
vtkIOPLY-8.2.lib
vtkIOSegY-8.2.lib
vtkIOSQL-8.2.lib
vtkIOTecplotTable-8.2.lib
vtkIOVeraOut-8.2.lib
vtkIOVideo-8.2.lib
vtkIOXML-8.2.lib
vtkIOXMLParser-8.2.lib
vtkjpeg-8.2.lib
vtkjsoncpp-8.2.lib
vtklibharu-8.2.lib
vtklibxml2-8.2.lib
vtklz4-8.2.lib
vtklzma-8.2.lib
vtkmetaio-8.2.lib
vtkNetCDF-8.2.lib
vtkogg-8.2.lib
vtkParallelCore-8.2.lib
vtkpng-8.2.lib
vtkproj-8.2.lib
vtkpugixml-8.2.lib
vtkRenderingAnnotation-8.2.lib
vtkRenderingContext2D-8.2.lib
vtkRenderingContextOpenGL2-8.2.lib
vtkRenderingCore-8.2.lib
vtkRenderingFreeType-8.2.lib
vtkRenderingGL2PSOpenGL2-8.2.lib
vtkRenderingImage-8.2.lib
vtkRenderingLabel-8.2.lib
vtkRenderingLOD-8.2.lib
vtkRenderingOpenGL2-8.2.lib
vtkRenderingQt-8.2.lib
vtkRenderingVolume-8.2.lib
vtkRenderingVolumeOpenGL2-8.2.lib
vtksqlite-8.2.lib
vtksys-8.2.lib
vtktheora-8.2.lib
vtktiff-8.2.lib
vtkverdict-8.2.lib
vtkViewsContext2D-8.2.lib
vtkViewsCore-8.2.lib
vtkViewsInfovis-8.2.lib
vtkViewsQt-8.2.lib
vtkzlib-8.2.lib

为了方便获取这些lib文件名，在F:\VTK\VTK-8.2.0\build\install\lib文件夹下创建一个bat脚本，命令如下：

@echo off
DIR "F:\VTK\VTK-8.2.0\build\install\lib" /B >libname.txt
pause

执行完成之后，即可得到libname.txt文件，复制其中.lib即可。

4. 将F:\VTK\VTK-8.2.0\build\install\bin文件夹下所有.dll文件复制到工程输出目录下。
5. 在main.cpp增加：

#include "vtkAutoInit.h"
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL2);// VTK was built withvtkRenderingOpenGL2
VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);
//该问题源自：https://blog.csdn.net/wanhongluli/article/details/77852843

以上就完成了VS2017+Qt 5.9.2+VTK 8.2.0的开发环境搭建。
运行效果如下：