windows运行Pangolin应用填坑心得——如何在window应用轻量级opengl软件Pangolin库显示3D界面及窗口

0、前言

Pangolin是一个轻量级的OpenGL输入/输出和视频显示库，可以用于3D视觉和3D导航的视觉图，开源导航软件orb-slam等用的界面就是pangolin。它提供了一个简单的OpenGL视口管理器，可以帮助模块化3D可视化而又不增加其复杂性，并提供先进而直观的3D导航处理程序。然而，诸多软件的pangolin在linux环境使用，在windows使用成本较高，涉及到编译安装诸多问题。在本篇博客中，我们将介绍如何在Windows应用程序中使用Pangolin库来显示3D点云和UI窗口应用。我们将从安装Pangolin库开始，然后介绍如何设置OpenGL上下文并创建UI窗口，最后演示如何将3D点云数据加载到OpenGL中并显示出来。

1、最有效的安装打开方式

经过亲手测试，手动源码编译在windows会遇到多种多样意想不到的错误，非常耗费人力物力。建议读者慎重选择。
比较靠谱的，成功率高的是采用vcpkg。当然这需要安装一些必要的工具，在之前的博文中也介绍过，需要做如下准备工作：

准备工作

安装git

需要安装git工具，可以上官网去下载安装软件。直接选择默认选项安装到底就可以。

安装vcpkg

关于安装vcpkg详细步骤如下：

（1）下载

在D盘为 vcpkg 的克隆实例创建目录。
打开cmd，进入创建的目录，从 GitHub 克隆 vcpkg 存储库：https://github.com/Microsoft/vcpkg。

git clone https://github.com/microsoft/vcpkg

或者直接上github去打包下载。

（2）安装

下载完后，解压到安装目录。然后cmd进入vcpkg目录内，里面有个.bat文件，在 vcpkg 根目录下，cmd 下运行 vcpkg 引导程序命令：

bootstrap-vcpkg.bat

就算完成了。

（3）集成至vs

cmd进到vcpkg目录下，只要允许这个命令就可以

 .\vcpkg integrate install

如果后期不想集成可以通过指令去除

 .\vcpkg integrate remove

安装cmake

这个也简单，直接去官网下载安装包，双击安装完事。
先打开下载链接点击下载，下后双击正常安装。

安装pangolin

非常简单，cmd进入vcpkg目录，输入指令安装：

#可以安装动态库（推荐）
vcpkg install pangolin:x64-windows
#也可以安装静态库
vcpkg install pangolin:x64-windows-static
#所有86、64的都装
vcpkg install pangolin

如上，加后缀可以安装相应的静态和动态库，建议安装动态库，碰到过一些vcpkg的c++项目，动态库混到了静态库里。个人感觉，在window中，貌似动态库更稳定。

2、应用实例c++工程

接下来我们来创建工程：

（1）vs创建新工程

（2）新工程依赖配置

这里由于vs已经集成进了vpkg，所以vpkg安装的库的头文件，vs自动能够找到了。我们要添加的是lib库链接：
已经上传资源

设置成release、DLL模式

编译中发现，如果我们链接的时lib动态库，他是release的动态库，不是debug的，因此需要选release模式。

设置成c++17标准

加入预编译宏

_WIN_
HAVE_GLEW

加入lib链接

这里我们为了图方便，直接把所有pangolin安装时生成的lib都链接进了工程，还有一些必要的lib，具体文件的路径，根据安装情况而修改：

D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\OpenGL32.Lib
D:\Windows Kits\10\Lib\10.0.22000.0\um\x64\mfplat.lib
D:\Windows Kits\10\Lib\10.0.22000.0\um\x64\Mf.lib
D:\Windows Kits\10\Lib\10.0.22000.0\um\x64\Mfcore.lib
D:\Windows Kits\10\Lib\10.0.22000.0\um\x64\Mfreadwrite.lib
D:\Windows Kits\10\Lib\10.0.22000.0\um\x64\Strmiids.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\GlU32.Lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\pango_tools.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\pango_display.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\pango_plot.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\pango_windowing.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\pango_video.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\pango_scene.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\pango_glgeometry.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\pango_opengl.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\pango_geometry.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\pango_packetstream.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\pango_vars.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\tinyobj.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\pango_image.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\pango_core.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\libpng16.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\zlib.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\turbojpeg.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\jpeg.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\glew32.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\avutil.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\swscale.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\avcodec.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\avformat.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\swresample.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\avdevice.lib
D:\vcpkg-master\installed\x64-windows\lib\avfilter.lib

（3）cpp文件

简单的画一个三维box图，cpp文件如下：

#include 

int main()
{
    // 创建一个窗口，设置窗口名称和大小
    pangolin::CreateWindowAndBind("HelloPangolin", 640, 480);

    // 创建一个交互面板
    pangolin::View& d_panel = pangolin::CreatePanel("ui")
        .SetBounds(0.0, 1.0, 0.0, pangolin::Attach::Pix(175));

    //  构建相机对象
    pangolin::OpenGlRenderState s_cam(
        //  相机参数
        pangolin::ProjectionMatrix(640, 480, 420, 420, 320, 240, 0.2, 100),
        //  相机、视点初始位置
        pangolin::ModelViewLookAt(-2, 2, -2, 0, 0, 0, pangolin::AxisY)
    );
   
    // 创建一个三维观察窗口
    pangolin::View& d_cam = pangolin::Display("cam")
        .SetBounds(0.0, 1.0, pangolin::Attach::Pix(175), 1.0)
        .SetHandler(new pangolin::Handler3D(s_cam));
    

    // 循环渲染
    while (!pangolin::ShouldQuit())
    {
        // 清空缓冲区
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

        // 设置当前的渲染状态
        d_cam.Activate(s_cam);

        // 绘制一个立方体
        pangolin::glDrawColouredCube();

        // 交换缓冲区并检查事件
        pangolin::FinishFrame();
    }

    return 0;
}

（3）编译运行

3、后记

搞定了windows运行Pangolin应用的流程。我们就可以结合其它应用，如3D深度相机、如slam建图、如pybind11，进行更加深入广泛的点云地图应用。
还可生成简单的粒子动画：