关于PCL的那些事——环境搭配(PCL1.8 64bitWIN8.1 VS2013)

新项目是3D重建，最近都在查资料看论文，关于生成3D点云，特征检测，点云匹配，曲面重建等等。有篇知乎写得不错，讲了实现3D重建的相关体系和方法。不过我也是从那里面得到了启发，方法和里面也不太相同，因为里面主要是多幅2D图像三维重建和单目三维重建，他们都没有深度信息而是通过SFM等一些算法计算出景深。而我使用的是RGBD传感器如kinect，xtion。所以我关注与3D特征检测匹配等。大家可以看看微软的KinectFusion和PCL的kinfu以及MIT的Kintinuous。关于PCL，相信能看到这篇博客的童鞋们都是知道的：Point Cloud Library是处理三维点云的第三方库，非常的强大，地位相当于opencv。PCL集成了很多有名的处理3D点云的算法，学习使用PCL以及了解背后的算法非常重要。那么进入正题，今天我来给大家讲一下如何配置PCL（博主也是走了好多弯路啊..）。

首先我们知道网上大多数都是PCL1.72以前的配置，网上有个老外的教程关于PCL1.72在win8.1，vs2012/2013/2015的配置，其中我们看到1.72还不支持opennigrabber所以只能用他提供的kinectgrabber。但是我用的是xtion不是kinect，所以我必须使用opennigrabber，怎么办呢？opennigrabber支持openni1.x但是openni1.x只支持vs2010以前 openni2.x支持新的vs但是PCL1.72不支持openni2.x。所以使用xtion的孩子怎么半呢（使用kinect的孩子们不需要担心）？要么使用单独的openni2.x去获得3D点云然后用PCL做其他研究，要么，嗯，配置PCL1.8吧哈哈。福音来了，PCL1.8开始支持openni2.x了，所以我们开始在win8.1上配置PCL1.8，使用vs2013和cmake3.3。

下载PCL1.8之前，第一步是下载配置PCL所需的第三方库(全是最新版本官网下载链接，如果国内没法下载的话大家说一下，我会上传到CSDN并给出链接)：
Boost 1.59.0
Eigen 3.2.7
FLANN 1.8.4
Qhull 2012.1
VTK 6.3.0
OpenNI 2.2.0.33 Beta

除了openni2.2之外都是源码，需要使用cmake编译出include和lib，dll（Boost不同）。openni2直接安装就好，注意即使我们是64位系统，但是我们要根据开发的应用来决定下载32位还是64位的三方库。如要开发win32就下载32位，要开发x64就下载64位。接下来介绍其他5个库的配置方法：

Boost 1.59.0
首先下载微软的mpi，然后在boost\tools\build\src\tools中找到mpi.jam，修改其中的这三行：
249 line            local cluster_pack_path_native = "C:\\Program Files\\Microsoft MPI" ; 
251 line            if [ GLOB $(cluster_pack_path_native)\\Inc : mpi.h ] 
260 line            options = <include>$(cluster_pack_path)/Inc
然后打开cmd，进入boost文件夹，运行： bootstrap.bat    运行结束后会生成project-config.jam，打开并在第四行加上：using mpi ; 
接下来还是用cmd进入boost文件夹，运行：b2.exe toolset=msvc-12.0 address-model=32 --build-dir=build\x86 install --prefix="X:\X\Boost" -j8
注意如果要开发x64的程序而不是64位系统，请运行：b2.exe toolset=msvc-12.0 address-model=64 --build-dir=build\x64 install --prefix="X:\X\Boost" -j8
（其中没事msvc-12.0代表vs2013，如果是11.0是vs2012，14.0是vs2015  后面的X:\X\Boost是boost的文件夹，b2.exe就在里面）
然后等着就好了，时间有点久，耐心等。完成后在环境变量中建立BOOST_ROOT变量，值为boost文件夹地址X:\X\Boost

Eigen 3.2.7
这个简单，使用cmake，sourse选eigen文件夹（如C:\eigen），build目录选eigen下的build（如C:\eigen\build）。点击Configure会提示新建build文件夹，选择vs12 2013编译器(编译x64版本的话选择vs12 2013 win64)，然后注意找到CMAKE_INSTALL_PREFIX这个选项，很重要，默认为C:\Program Files (x86)\Eigen，请修改为你的eigen所在文件夹，如上面的C:\eigen，不然在之后的install会出错。修改完后再次点Configure，然后Generate。在eigen\build文件夹中打开eigen.sln工程文件，待加载完文件后，生成all_build，完成后生成install。完成后可以看到eigen文件夹中出现include。（PS：没有生成lib，所以debug或者release都无所谓，include都一样）最后在环境变量中建立EIGEN_ROOT变量，值为eigen文件夹地址。

FLANN 1.8.4
使用cmake，sourse选flann文件夹（如C:\flann），build目录选flann下的build（如C:\flann\build）。点击Configure会提示新建build文件夹，选择vs12 2013编译器(编译x64版本的话选择vs12 2013 win64)，然后注意找到CMAKE_INSTALL_PREFIX这个选项，很重要，默认为C:\Program Files (x86)\flann，请修改为你的flann所在文件夹，如上面的C:\flann，不然在之后的install会出错。然后添加一个entry：
Name: CMAKE_DEBUG_POSTFIX
Type: STRING
Value: -gd
修改完后再次点Configure，然后Generate。在C:\flann\src\cpp\flann\util中找到serialization.h文件 在92行BASIC_TYPE_SERIALIZER(bool);之后加入以下代码：
#ifdef _MSC_VER
BASIC_TYPE_SERIALIZER( unsigned __int64 );
#endif
修改完后在flann\build文件夹中打开flann.sln工程文件，待加载完文件后，（debug和release）生成all_build，完成后生成install。完成后可以看到flann文件夹中出现include和lib文件夹。最后在环境变量中建立FLANN_ROOT变量，值为flann文件夹地址。

Qhull 2012.1
使用cmake，sourse选qhull文件夹（如C:\qhull），build目录选qhull下的build（如C:\qhull\build）。点击Configure（不会提示创建build文件夹因为build已经存在），选择vs12 2013编译器(编译x64版本的话选择vs12 2013 win64)，然后注意找到CMAKE_INSTALL_PREFIX这个选项，很重要，默认为C:\Program Files (x86)\qhull，请修改为你的qhull所在文件夹，如上面的C:\qhull，不然在之后的install会出错。然后添加一个entry：
Name: CMAKE_DEBUG_POSTFIX
Type: STRING
Value: -d
修改完后再次点Configure，然后Generate。在qhull\build文件夹中打开qhull.sln工程文件，待加载完文件后，修改libqhull和user_eg2的项目属性，C/C++ -> 高级 -> 编译为 C++ 代码 (/TP)，完成后生成all_build（debug和release）即可，然后生成install。完成后可以看到qhull文件夹中出现include和lib文件夹。最后在环境变量中建立QHULL_ROOT变量，值为qhull文件夹地址。

VTK 6.3.0
使用cmake，sourse选VTK文件夹（如C:\VTK），build目录选VTK下的build（如C:\VTK\build）。点击Configure会提示新建build文件夹，选择vs12 2013编译器(编译x64版本的话选择vs12 2013 win64)，然后注意找到CMAKE_INSTALL_PREFIX这个选项，很重要，默认为C:\Program Files (x86)\VTK，请修改为你的VTK所在文件夹，如上面的C:\VTK，不然在之后的install会出错。然后添加一个entry：
Name: CMAKE_DEBUG_POSTFIX
Type: STRING
Value: -gd
修改完后再次点Configure，然后Generate。在VTK\build文件夹中打开VTK.sln工程文件，待加载完文件后，（debug和release）生成all_build（时间有点久，耐心等待），完成后生成install。完成后可以看到VTK文件夹中出现include和lib文件夹。最后在环境变量中建立VTK_ROOT变量，值为VTK文件夹地址。

第三方库都配置好后开始配置PCL1.8：
使用cmake：
Where is the source code: C:\PCL-master
Where is build the binaries: C:\PCL-master\build
点击Configure提示新建build文件夹，选择vs12 2013编译器(编译x64版本的话选择vs12 2013 win64)，正常情况下不会出现什么问题，修改CMAKE_INSTALL_PREFIX为C:\PCL-master，再次点击Configure，然后generate生成PCL.sln。下图是显示在cmake中的结果：
（如果出现找不到eigen,vtk等等说明环境变量没搞好，修改并重启。建议上面配置好第三方库时重启电脑使环境变量生效）打开PCL.sln并生成all_build（时间很久，耐心等待），下图为all_build成功结果截图：
然后到build文件夹中找到cmake_install.cmake修改第46行：file(INSTALL DESTINATION "${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/3rdParty/Boost" TYPE DIRECTORY FILES "X:/X/Boost/" REGEX "/[^/]*\\/uninstall\\.exe$" EXCLUDE)  其中X:/X/Boost/为boost所在文件夹。我电脑上只有boost这个出现了错误，大家可以检查一下上下文中其他第三方库的文件夹地址有没有正确，错误的可以改正。下图是我这里的cmake_install.cmake的这一部分：

然后生成install即可（debug和release）。成功截图如下：

最后在环境变量中建立PCL_ROOT变量，值为PCL文件夹地址。在PATH中加入%PCL_ROOT%\bin;%PCL_ROOT%\3rdParty\FLANN\bin;%PCL_ROOT%\3rdParty\VTK\bin  
大家可以到C:\PCL-master\test中找到大量的xx.pcd点云文件，拷贝到bin中，然后使用cmd进入bin文件夹，运行 pcl_viewer_debug.exe xx.pcd或者pcl_viewer_release.exe xx.pcd来观察三维点云。我选了一个five_people.pcd，结果如下：

最后再给大家看一张我使用pclwrite类保存的pcd文件的view：

关于PCL1.8的配置就到这里为止，欢迎大家和我讨论PCL~！

================================================================

2016/03/11补充：

6个第三方库和PCL库我放在了百度网盘里。（链接: http://pan.baidu.com/s/1hrv9CGW 密码: gbr3）