Ubuntu16.04在QT或ROS环境中安装并使用PCL,实现点云曲面重建

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记录并分享一下安装PCL的安装和使用过程，很大概率以后还要配置环境，以免再次踩坑。刚开始进行点云处理的时候，是直接使用ROS(Kinetic版本)中自带的pcl，后来需要实现基于B样条曲线的点云曲面重建，发现了一些问题。ROS中安装的PCL没有开启BUILD_sruface_on_nurbs 选项，没法使用NURBS曲面相关的功能，所以需要重新安装PCL。

源码安装PCL1.9.1

源码安装之前需要安转一些其他的库，可参考博客:安装电脑里没有的依赖
下载PCL1.9.1的源码:下载链接，然后解压到/home目录下，并更改解压后的文件夹名为pcl-1.9.1。进入该文件目录下，新建build文件夹。
新建终端并切换到刚刚新建的build目录下面，执行命令 cmake-gui.
where is the source code选择解压后的pcl1.9.1的路径，where to build the binaries选择新建的build路径。然后点击configure选项。
选中BUILD_sruface_on_nurbs选项，再次点击configure，选择USE_UMFPACK选项。选择CMAKE_INSTALL_PREFIX的路径为/usr/local/pcl-1.9。(选择路径前需要先在/usr/local/目录下新建pcl-1.9文件夹)。 最后点击generate选项。
依然在build目录下新建终端，执行指令make -j2(j后面的数字可以指定，越大程序编译的越快，不过电脑也容易卡死，最大为CPU的核数)。完成之后，执行指令sudo make install将安装到刚刚在cmake-gui中指定的路径/usr/local/pcl-1.9.

安装PCL到指定路径下之后如何使用

修改.bashrc文件

安装到/usr/local/pcl-1.9是为了后期安装其他版本，而且卸载的时候也方便，以后如果安装其他开源库也可这样设置路径，比如/usr/local/opencv-3.4
在.bashrc文件后面添加如下两行,指定PCL库的路径.

export PKG_CONFIG_PATH=/usr/local/pcl-1.9/lib/pkgconfig:$PKG_CONFIG_PATH
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/pcl-1.9/lib:$LD_LIBRARY_PATH

QT中使用PCL

新建demo文件夹,然后新建CMakeLists.txt和bspline_fitting.cpp文件,其中bspline_fitting.cpp写曲面重建等程序以及对应的头文件,CMakeLists.txt文件的内容如下,配置完文件之后用QT打开CMakeLists.txt,然后在QT中做后续开发即可.

cmake_minimum_required(VERSION 2.4.6)

project(bspline_fitting)

set(PCL_DIR "/usr/local/pcl-1.9/share/pcl-1.9")

find_package(PCL 1.9 REQUIRED)
include_directories(${
   PCL_INCLUDE_DIRS})
link_directories(${
   PCL_LIBRARY_DIRS})
add_definitions(${
   PCL_DEFINITIONS})

add_executable (bspline_fitting bspline_fitting.cpp)
target_link_libraries (bspline_fitting ${
   PCL_LIBRARIES})

ROS中使用PCL

新建ROS的工作空间catkin_PCL和对应的功能包名称test，目录如下所示
CMakeLists.txt文件的内容如下:

cmake_minimum_required(VERSION 2.4.8)
project(test)

#指定PCL库的路径
set(PCL_DIR "/usr/local/pcl-1.9/share/pcl-1.9")
find_package(PCL 1.9 REQUIRED COMPONENTS)
include_directories(${
   PCL_INCLUDE_DIRS})
link_directories(${
   PCL_LIBRARY_DIRS})
add_definitions(${
   PCL_DEFINITIONS})

#ROS相关,不要添加pcl_ros等ROS中自带的PCL功能包,使用PCL1.9即可
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS roscpp)
catkin_package()
include_directories(include ${
   catkin_INCLUDE_DIRS})

#生成可执行文件的依赖
add_executable(app src/app.cpp)
add_dependencies(app ${
   ${
   PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS} ${
   catkin_EXPORTED_TARGETS})
#后面的${
   PCL_LIBRARIES}一定要加,否则会出现函数未定义的错误,容易忘记.
target_link_libraries(app ${
   catkin_LIBRARIES} ${
   PCL_LIBRARIES})

基于B样条曲线的点云曲面重建

如下是PCL提供的一个实现示例(.cpp文件),编译之后,运行生成可执行文件需要有.pcd文件,并将.pcd文件完整路径这个参数输入给主函数main.

#include <pcl/point_cloud.h>
#include <pcl/point_types.h>
#include <pcl/io/pcd_io.h>

#include <pcl/visualization/pcl_visualizer.h>
#include <pcl/surface/on_nurbs/fitting_surface_tdm.h>
#include <pcl/surface/on_nurbs/fitting_curve_2d_asdm.h>
#include <pcl/surface/on_nurbs/triangulation.h>
#include <pcl/console/parse.h>
using namespace pcl::console;
typedef pcl::PointXYZ Point;