激光点云PCL库开发环境搭建

# 1、基本安装
- pcl安装参考：[Windows下配置安装PCL开发环境](https://blog.csdn.net/qq_45006390/article/details/118928500)
- 安装CLion和CMake，其中CMake version大于2.8.3，PCL中用到了高版本的一些宏定义，低版本不兼容。

- 首先下载[PCL-1.12.1-AllInOne-msvc2019-win64.exe 和 pcl-1.12.1-pdb-msvc2019-win64.zip](https://github.com/PointCloudLibrary/pcl/releases)，（参考2.7出现的bug，这里建议可以不要使用该版本，否则需要打开AVX开关）
    - 其中，All in one安装包，PCL提供了配置为Visual Studio的32位和64位下的该安装包，该包包含类PCL中所使用全部第三方编译包，除了QT编译包。
    - 而All in one包对应的PDB文件包，该包用于后期单步调试时使用。
- 下载完成后，首先在D:\PCL 1.12.0下安装all in one包，并选择添加环境变量。
![title](https://leanote.com/api/file/getImage?fileId=631a11caab644108379fb6f9)
- 完成安装以后需要去：D:\PCL 1.12.0\3rdParty\OpenNI2 查看一下OpenNI有没有安装到这个文件夹。因为默认安装的路径是C盘，如果发现文件夹里只有一个NI的安装包的话，就打开安装程序：点击Remove，重新安装并选择路径为：D:\PCL 1.12.0\3rdParty\OpenNI2
- 然后，将下载的PDB文件，解压到：D:\PCL 1.12.0\bin 文件夹下。
![title](https://leanote.com/api/file/getImage?fileId=631a126cab644108379fb704)
- 最后，添加如下的环境变量：
```

%PCL_ROOT%\3rdParty\FLANN\bin
%PCL_ROOT%\3rdParty\VTK\bin
%OPENNI2_REDIST64%
%OPENNI2_LIB64%
%OPENNI2_INCLUDE64%
```

- 后续我们打算在CLion+msvc进行开发，CMakeLists.txt如下：
```
cmake_minimum_required(VERSION 3.23)
project(pclRegister)
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -std=c++11")

set(PCL_ROOT "E:\\PCL 1.12.1") # 不要用中文的引号
find_package(PCL 1.12 REQUIRED)
link_directories(${PCL_LIBRARY_DIRS})

add_definitions(${PCL_DEFINITIONS})
add_definitions(-DBOOST_ALL_NO_LIB)

include_directories(PCL_INCLUDE_DIRS)
include_directories("E:\\PCL 1.12.1\\3rdParty\\Eigen\\eigen3")#手动添加

set(SOURCE_FILES main.cpp)
add_executable(pclRegister ${SOURCE_FILES})

#要使用哪些功能模块就需要链接,不然会提示未定义的引用
target_link_libraries(pclRegister
        ${PCL_COMMON_LIBRARIES}
        ${PCL_IO_LIBRARIES}
        ${PCL_VISUALIZATION_LIBRARIES}
        ${PCL_RESISTRATION_LIBRARIES}
        ${PCL_FILTERS_LIBRARIES}
        ${PCL_FEATURES_LIBRARIES})
```
测试代码main.cpp:
```
#include <pcl\visualization\pcl_visualizer.h>
#include <pcl\point_cloud.h>
#include <pcl\point_types.h>

int main() {
	//初始化点云
	pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);

//设置点云大小
	cloud->points.resize(200);

//填充点云
	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);
	}

//声明视窗
	boost::shared_ptr<pcl::visualization::PCLVisualizer> viewer(new pcl::visualization::PCLVisualizer("3D Viewer"));
	//设置视窗背景色
	viewer->setBackgroundColor(0, 0, 0);
	//预处理点云颜色
	pcl::visualization::PointCloudColorHandlerCustom<pcl::PointXYZ> magenta(cloud, 255, 0, 255);
	//把点云加载到视窗
	viewer->addPointCloud(cloud, magenta, "cloud");
	//设置点云大小
	viewer->setPointCloudRenderingProperties(pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_POINT_SIZE, 3, "cloud");
	//显示
	viewer->spin();
}
```
效果：
![title](https://leanote.com/api/file/getImage?fileId=6319ebf7ab644108379fb484)

# 2、问题记录：
## 2.1、cmake时PCL找不到

问题类似于：[链接](https://stackoverflow.com/questions/47496428/pcl-1-8-1-cmake-problems-on-windows)
```
 PCL can not be found on this machine
```
原因是`E:\PCL 1.12.1\cmake\PCLConfig.cmake`中的这段：

```
if(EXISTS "${PCL_ROOT}/include/pcl-${PCL_VERSION_MAJOR}.${PCL_VERSION_MINOR}/pcl/pcl_config.h")
  # Found a PCL installation
  # pcl_message("Found a PCL installation")
  set(PCL_CONF_INCLUDE_DIR "${PCL_ROOT}/include/pcl-${PCL_VERSION_MAJOR}.${PCL_VERSION_MINOR}")
  set(PCL_LIBRARY_DIRS "${PCL_ROOT}/lib")
elseif(EXISTS "${PCL_ROOT}/include/pcl/pcl_config.h")
  # Found a non-standard (likely ANDROID) PCL installation
  # pcl_message("Found a PCL installation")
  set(PCL_CONF_INCLUDE_DIR "${PCL_ROOT}/include")
  set(PCL_LIBRARY_DIRS "${PCL_ROOT}/lib")
elseif(EXISTS "${PCL_DIR}/include/pcl/pcl_config.h")
  # Found PCLConfig.cmake in a build tree of PCL
  # pcl_message("PCL found into a build tree.")
  set(PCL_CONF_INCLUDE_DIR "${PCL_DIR}/include") # for pcl_config.h
  set(PCL_LIBRARY_DIRS "${PCL_DIR}/lib")
  set(PCL_SOURCES_TREE "C:/pcl-1.12.1")
else()
  pcl_report_not_found("PCL can not be found on this machine")
endif()

```
没有任何一个条件匹配上，尽管pcl_config.h是存在的，通过message()打印出来看到，${PCL_ROOT}与系统环境变量中的PCL_ROOT值貌似没匹配上，导致pcl_config.h路径没对上。解决办法可以在if前面添加：

```
set(PCL_ROOT "E:\\PCL 1.12.1")
```
## 2.2、问题：
- 找不到boost：
```
Could NOT find Boost (missing: system filesystem date_time iostreams serialization) (found suitable version "1.72.0", minimum required is "1.55.0")
CMake Error at C:/Program Files/PCL 1.10.0/cmake/PCLConfig.cmake:59 (message):
  common is required but boost was not found
```
大概是PCL依赖的Boost需要vs19版本，所以没有办法cmake成功。重新安装vs2019后问题解决。 
参考[链接1](https://blog.csdn.net/Veronica_gogo/article/details/116797240) 和 [链接2](https://github.com/PointCloudLibrary/pcl/issues/3657)

- 同样的，下面在使用`MSBuild`的时候出现的错误，也是说版本较低，升级到vs2019就可以了：
![title](https://leanote.com/api/file/getImage?fileId=6319ef52ab644108379fb4b6)

## 2.3、CLion中无法reload cmake和run，无法通过测试：
- 使用CLion中添加的tool chains：msvc2019时，使用命令行cmake+msbuild2019命令行可以正常运行，但是CLion中无法reload cmake和run：
![title](https://leanote.com/api/file/getImage?fileId=6319bbe0ab644108379fb16f)

- 解决：
    - 一种解决办法是强行将检查通过，参考[链接1](https://www.lxins.com/2021/01/22/cmake-the-c-compiler-xxxis-not-able-to-compile-a-simple-test-program/)和[链接2](https://stackoverflow.com/questions/53633705/cmake-the-c-compiler-is-not-able-to-compile-a-simple-test-program/53635241)，比如在`CMakeTestCCompiler.cmake`中设置：
    ```
    set(CMAKE_C_COMPILER_WORKS 1)
    set(CMAKE_CXX_COMPILER_WORKS 1)
    ```
    直接修改`CMakeTestCCompiler.cmake`这种文件也可以，只要跳过检查即可，一般不推荐。
    - 第二种解决办法：既然命令行都是可以正常编译运行的，那么肯定是CLion的编译设置不对。
    - tool chain没什么问题：
![title](https://leanote.com/api/file/getImage?fileId=631a07c1ab644108379fb646)
    - 不过cmake设置的generator默认为ninja：
    - ![title](https://leanote.com/api/file/getImage?fileId=631a07f7ab644108379fb64a)
    - 而我们cmake命令行不带参数的话，generator默认的是msvc，而这里需要搭配msvc使用。这里将generator改成`Let Cmake Decide`或者`Visual Studio 16 2019`即可：
    ![title](https://leanote.com/api/file/getImage?fileId=631a122dab644108379fb6ff)

## 2.4、使用vs2019打开sln出现问题
- cmake后，使用vs2019打开sln出现问题：
```
E0992 命令行错误: 宏定义无效: BOOST_ALL_NO_LIB-DBOOST_ALL_NO_LIB
```
- 解决办法一：
    - 找到项目属性->C/C++->所有选项->预处理器定义, 可以看到有个`BOOST_ALL_NO_LIB-DBOOST_ALL_NO_LIB`的宏，可以参考链接，这个宏的作用是由于Boost大量使用了C++高级特性（如模板偏特化、ADL），因此不是所有的编译器都
    能够很好地支持Boost。
    - 在VC集成环境中使用嵌入工程编译的方式需要定义宏BOOST_ALL_NO_LIB或者
    BOOST_XXX_NO_LIB(XXX是某个库的名称)，以指示BOOST库不要使用自动链接功能。
    
    - 因此，这里写错了，将`BOOST_ALL_NO_LIB-DBOOST_ALL_NO_LIB`改成`BOOST_ALL_NO_LIB`即可（也不知道为什么会生成这样的错误的宏？）
- 解决办法二：
    - 既然是预处理宏定义出了问题，那么我们可以在CMakeLists.txt中使用`add_definitions(-DBOOST_ALL_NO_LIB)`添加`BOOST_ALL_NO_LIB`的预处理宏定义。也可以使用camke命令行`cmake /DBOOST_ALL_NO_LIB ..` 添加宏定义。参考[链接](https://blog.csdn.net/rangfei/article/details/125651845?spm=1001.2101.3001.6650.1&utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2~default~CTRLIST~Rate-1-125651845-blog-86192850.pc_relevant_multi_platform_featuressortv2dupreplace&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2~default~CTRLIST~Rate-1-125651845-blog-86192850.pc_relevant_multi_platform_featuressortv2dupreplace&utm_relevant_index=2)
    - 不过要注意，这样并不能取消掉原有的`BOOST_ALL_NO_LIB-DBOOST_ALL_NO_LIB`宏定义，只是已经不会错了，可以去项目属性->C/C++->所有选项->预处理器定义,删除掉BOOST_ALL_NO_LIB-DBOOST_ALL_NO_LIB的宏。
    - 这种方法可以直接msbuild，而不用打开vs进行生成。

# 2.5、未声明的变量
- 出现变量找不到的情况，问题如下：
![title](https://leanote.com/api/file/getImage?fileId=631a4540ab644108379fba21)
- 这里实际上并没有做什么，问题很奇怪，明明声明了cloud变量的。经过长时间的代码对比，发现是中文注释影响了代码，确切来说是声明的cloud和magenta变量上方的中文注释导致的：
```
    //初始化点云
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);
```
```
    //预处理点云颜色
    pcl::visualization::PointCloudColorHandlerCustom<pcl::PointXYZ> magenta(cloud, 255, 0, 255);
```

- 因此删掉声明变量上方中文注释，或者加个标点符号，或者换一行，又或者改成英文的就好了。
- 这应该是和gbk和utf-8编码有关，因此我曾经在Clion下改变过项目文件的编码，我在CLion下将main.cpp切换成了UTF-8的格式，导致编译出错，而在不修改注释为英文的情况下，切回GBK，能正常编译，这启发我们要尽可能的使用英文注释。至于原因，可以[参考讨论](http://www.icodeguru.com/1/39.html)
网上关于中文注释影响编译的帖子也很多，基本都是文件编码问题：
![title](https://leanote.com/api/file/getImage?fileId=631a5a71ab644108379fbb54)
- 此外，我们还可以设置CLion和VS的文件编码格式，前者默认是UTF-8的，而后者默认是GBK的，存在差异：
    - CLion设置编码格式：[链接](https://blog.csdn.net/CHYabc123456hh/article/details/108277863)
    - VS设置编码格式：[链接](https://blog.csdn.net/Love_Point/article/details/105658241?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2~default~baidujs_baidulandingword~default-0-105658241-blog-76977281.pc_relevant_multi_platform_whitelistv6&spm=1001.2101.3001.4242.1&utm_relevant_index=3)
# 2.6、无法进行写入
pclRegister还在后台运行，导致无法再次编译运行。
[参考](https://blog.csdn.net/shuiyixin/article/details/88238915?spm=1001.2101.3001.6650.2&utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2~default~CTRLIST~Rate-2-88238915-blog-116495852.pc_relevant_multi_platform_whitelistv4&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2~default~CTRLIST~Rate-2-88238915-blog-116495852.pc_relevant_multi_platform_whitelistv4&utm_relevant_index=4)

![title](https://leanote.com/api/file/getImage?fileId=631a44e6ab644108379fba1c)

# 2.7、 1.12版本PCL创建深度图出现bug
- 使用1.12版本的PCL调用createFromPointCloud函数，创建深度图时出现如下断言错误：
```
Assertion failed: (internal::UIntPtr(array) & (31)) == 0 && "this assertion is explained here: " "http://eigen.tuxfamily
.org/dox-devel/group__TopicUnalignedArrayAssert.html" " **** READ THIS WEB PAGE !!! ****", file C:\Program Files\Eigen3\
include\eigen3\Eigen\src/Core/DenseStorage.h, line 128
```
- 问题出在PCL在windows上的ALL-IN-One安装包默认不支持SSE/AVX(2) ，改用PCL 1.11可临时解决问题。
此外，参考[链接](https://github.com/PointCloudLibrary/pcl/issues/4987)，在CMake中添加如下编译选项，可以从根本上解决这个问题：
```
# 1.12版本的PCL需要打开这个开关，否则生成深度图时会出错
target_compile_options(PointCloudMaster PUBLIC "/arch:AVX2")
```
或者使用Visual Studio打开项目，在下面这里设置AVX、AVX2或者AVX512即可：
![title](https://leanote.com/api/file/getImage?fileId=64194f79ab644117109fdbdb)

- [参考链接](https://github.com/PointCloudLibrary/pcl/issues/5019)
    
# 参考
- pcl库[教程](https://robot.czxy.com/docs/pcl/)
- [PCL-Notes](https://github.com/MNewBie/PCL-Notes)
- [Windows下配置安装PCL开发环境](https://blog.csdn.net/qq_45006390/article/details/118928500)
- 在[clion中使用PCL](https://blog.csdn.net/linmingan/article/details/80165554?spm=1001.2101.3001.6661.1&utm_medium=distribute.pc_relevant_t0.none-task-blog-2~default~CTRLIST~Rate-1-80165554-blog-105291163.pc_relevant_multi_platform_whitelistv5&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant_t0.none-task-blog-2~default~CTRLIST~Rate-1-80165554-blog-105291163.pc_relevant_multi_platform_whitelistv5&utm_relevant_index=1)

lee-romantic 's Blog

导航

最近发表

友情链接