Kinectfusion开源实现_配置Kinfu环境_Cmake编译PCL点云库_Kinect3D重建

Kinectfusion开源实现-配置Kinfu环境-Cmake编译PCL点云库

注：

1、此教程在win10_x64、VS2010_x86环境下，配置运行Kinfu、编译PCL点云库成功，其他环境也可参考；

2、主要参考前辈的博客http://blog.csdn.net/yzheately/article/details/50938322，然后加入自己遇到的问题及解决方案；

3、若想使用kinfu请使用vs2010,
Kinect一代，根据网上博客说OpenNI不支持二代，以后可以考虑用2代的官方驱动来读取Kinect2的数据，如果有人使用2代运行Kinfu成功的欢迎将方法分享在评论里。

1、准备

1.1工具准备：

VS2010_x86（http://www.xiazaiba.com/html/4614.html也可以自己找）

cmake3.5.0

OpenNI1.5.7

CUDA8.0

Microsoft.NET
Framework（如果是win10系统需要）

第三方库：

boost_1.60.0

eigen3.2.8

qhull_2015.2

VTK_7.0.0

flann_1.8.4

PCL源码

另外还可以根据需要下载安装microsoftmpi，在编译boost时，编译该功能，不需要就算了。

以上的软件和库，我打包放在了百度云盘：http://pan.baidu.com/s/1c1Rh3C

1.2安装配置OpenNI
a、准备
OpenNI-Win32-1.5.7.10-Dev.msi
nite-win32-1.5.2.21-dev.msi
SensorKinect093-Bin-Win32-v5.1.2.1.msi（上面百度云盘里有）
b、设置
想用openi获取Kinect的数据则首先不能安装Kinect官方的SDK，否则SDK会屏蔽openni的驱动，之前安装的话就卸掉。另win8、win10的同学需要先设置一下电脑（win7不需要），否则在安装SensorKinect093-Bin-Win32-v5.1.2.1.msi驱动时系统会提示“文件的哈希值不在指定的目录文件中。此文件可能已损坏”的警告导致驱动安装失败。
Win10的设置方法为点击左下角->设置->更新和安全->恢复->立刻重启（等一小会）->疑难解答->高级选项（之后重启）->启动设置->禁用驱动程序强制签名（倒数第三个，对应哪个数字就在键盘按几）->重启之后就可以了。
具体图文教程请参考：http://blog.sina.com.cn/s/blog_539fe4ca0102wh1x.html

c、安装
安装前请确保把旧版本的OpenNI和NITE卸载干净、第三方驱动卸载干净、Kinect不要插入电脑。依次安装OpenNI-Win32-1.5.7.10-Dev.msi、nite-win32-1.5.2.21-dev.msi、SensorKinect093-Bin-Win32-v5.1.2.1.msi（注意以下所有安装的路径最好都不要含有汉字以及空格，纯英文最好）。安装完毕后断网并且退出杀毒软件，否则会自动在网络上寻找Kinect的官方驱动，插上Kinect电源，将Kinect插入电脑，查看设备管理器，如果安装成功会出现



的图标，我的缺少了第三个Kinect
Motor，这个是控制Kinect上电机用的，无伤大雅，可以不管。如果不能自动找到驱动就右键手动更新驱动，目录在SensorKinect安装目录下。安装完成最好重启一下电脑。

d、检验

在openni目录下：C:\Program Files\openni1.5.7\Samples\Bin\Release中打开NiViewer.exe可以显示深度图；
   

在NITE目录下：C:\Program Files\PrimeSense\NITE\Samples\Bin\Release中的Sample-PointViewer.exe显示人体骨架。

都能显示表示OpenNI安装成功。



e、配置VS2010

       OpenNI安装时会自动添加环境变量所以不需要手动添加。打开VS新建项目（注意这里不是空项目），右键项目选择属性，点击配置属性下面的VC++目录，在右侧包含目录中添加你OpenNI安装目录下的include目录，我的是D:\openni1.5.7\Include



同样在库目录中添加你OpenNI安装目录下的Lib目录，我的是D:\openni1.5.7\Lib；

之后在链接器->输入->附加依赖项中添加openNI.lib(和你Lib目录下的名字一定要一样否则编译时会报错提示打不开openNI.lib)



在工程下的源文件中打开stdafx.cpp，添加如下程序，运行成功看到深度图和彩色图表示OpenNI安装配置成功：

（此程序用OpenCV显示深度图和彩色图，安装配置OpenCV的教程网上很多也很成熟，不多赘述。）

#include "stdafx.h"
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <string>
#include <XnCppWrapper.h>
#include "opencv/cv.h"
#include "opencv/highgui.h"

using namespace std;
using namespace cv;

void CheckOpenNIError( XnStatus result, string status )
{
if( result != XN_STATUS_OK )
cerr << status << " Error: " << xnGetStatusString( result ) << endl;
}

int main( int argc, char** argv )
{
XnStatus result = XN_STATUS_OK;
xn::DepthMetaData depthMD;
xn::ImageMetaData imageMD;

//OpenCV
IplImage*  imgDepth16u=cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_16U,1);
IplImage* imgRGB8u=cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_8U,3);
IplImage*  depthShow=cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_8U,1);
IplImage* imageShow=cvCreateImage(cvSize(640,480),IPL_DEPTH_8U,3);
cvNamedWindow("depth",1);
cvNamedWindow("image",1);
char key=0;
xn::Context context;
result = context.Init();
CheckOpenNIError( result, "initialize context" );

xn::DepthGenerator depthGenerator;
result = depthGenerator.Create( context );
CheckOpenNIError( result, "Create depth generator" );
xn::ImageGenerator imageGenerator;
result = imageGenerator.Create( context );
CheckOpenNIError( result, "Create image generator" );

XnMapOutputMode mapMode;
mapMode.nXRes = 640;
mapMode.nYRes = 480;
mapMode.nFPS = 30;
result = depthGenerator.SetMapOutputMode( mapMode );
result = imageGenerator.SetMapOutputMode( mapMode );

depthGenerator.GetAlternativeViewPointCap().SetViewPoint( imageGenerator );

result = context.StartGeneratingAll();
result = context.WaitNoneUpdateAll();

while( (key!=27) && !(result = context.WaitNoneUpdateAll( ))  )
{
//get meta data
depthGenerator.GetMetaData(depthMD);
imageGenerator.GetMetaData(imageMD);

memcpy(imgDepth16u->imageData,depthMD.Data(),640*480*2);
cvConvertScale(imgDepth16u,depthShow,255/4096.0,0);
memcpy(imgRGB8u->imageData,imageMD.Data(),640*480*3);
cvCvtColor(imgRGB8u,imageShow,CV_RGB2BGR);
cvShowImage("depth", depthShow);
cvShowImage("image",imageShow);
key=cvWaitKey(20);
}
cvDestroyWindow("depth");
cvDestroyWindow("image");
cvReleaseImage(&imgDepth16u);
cvReleaseImage(&imgRGB8u);
cvReleaseImage(&depthShow);
cvReleaseImage(&imageShow);
context.StopGeneratingAll();
context.Shutdown();
return 0;
}

2、编译第三方库

提醒： 

1、PCL编译过程请联网！VS在编译VTK时需要自动下载一些文件，否则会编译失败！

2、第三方库最好都安装在默认目录。（也就是在后面cmake中设置CMAKE_INSTALL_PREFIX的值时，用默认目录）

2.1编译boost

若需要mpi则首先下载安装它（上面网盘里有），然后到boost_1_60_0\tools\build\src\tools\mpi.jam中修改下面几行：

249-251 line

 

local microsoft_mpi_sdk_path = "C:\\Program Files (x86)\\Microsoft SDKs\\MPI" ;

local microsoft_mpi_path = "C:\\Program Files\\Microsoft MPI" ;

    if [ GLOB $(microsoft_mpi_sdk_path)\\Include : mpi.h ]

260-262 line

 

options = <include>$(microsoft_mpi_sdk_path)/Include

          <address-model>64:<library-path>$(microsoft_mpi_sdk_path)/Lib/x64

          <library-path>$(microsoft_mpi_sdk_path)/Lib/x86

268 line

 

.mpirun = "\"$(microsoft_mpi_path)\\Bin\\mpiexec.exe"\" ;

 

然后以管理员身份运行VS自带的cmd(“VS2010 工具下的Visual Studio命令提示符”)，进入boost文件夹，运行bootstrap.bat,运行结束后会生成project-config.jam，



这里用到的简单cmd命令：

1、“d:”:进入d盘根目录，这里要进入你的安装盘

2、“dir”:查看当前所在目录的文件和文件夹

3、“cd name”:进入当前文件夹下的name文件夹中（name是想进入文件夹的名字，这里就是boost）

4、“name”:打开当前文件夹下名为name的文件，这里是bootstrap.bat，运行结束后会生成project-config.jam



打开project-config.jam并在第四行加上：using mpi ;（注意“；”前面有一个空格！） 接下来还是用cmd进入boost文件夹，运行如下命令编译boost：

(这里一定要注意，如果你的VS和第三方库都是32位的就只使用下面Win32环境的命令，64位只用X64环境的命令，我一开始两个都编译了结果到后面用VS生成PCL的时候生成失败了)

Win32环境：

b2.exe toolset=msvc-10.0 address-model=32 --build-dir=build\x86 install --prefix="C:\Program Files (x86)\Boost" -j8

X64环境:

b2.exe toolset=msvc-10.0 address-model=64 --build-dir=build\x64 install --prefix="C:\Program Files\Boost" -j8

        其中msvc-10.0代表vs2010，msvc-11.0代表vs2012，如果是12.0是vs2013，14.0是vs2015。后面的C:\Program Files\Boost是boost的安装文件夹,你要换成你自己的安装目录。然后等着就好了，时间有点久（大约20分钟），耐心等。完成后在环境变量中建立BOOST_ROOT变量，值为boost文件夹安装地址，比如C:\Program
Files\Boost.



2.2编译eigen

 

        使用cmake，分别设置eigen的source和build路径（source路径其实就是含有CMakeLists.txt的文件夹，其实就是source的根目录，我的路径是E:\pcl\Eigen），如build不存在，点击Configure会提示新建build文件夹，选择vs10-2010编译器，这里注意Configure时有CMAKE_INSTALL_PREFIX这个选项，默认为C:\Program
Files\Eigen．这里的路径即为该软件最后的安装路径(也是环境变量中要设置的EIGEN_ROOT的路径，可设置为你想要的其它路径，后边的FLANN，QHULL，VTK也是一样道理)．然后Generate在build目录下生成VS工程。

        之后以管理员身份运行VS2010（否则install时会失败），打开bulid文件夹下的eigen.sln工程，待加加完文件后，生成ALL_BUILD(Debug和 Release均要生成)，完成后生成INSTALL(Debug and Release)就在那一大堆工程里，一般就在ALL_BUILD的下面。可以看到eigen安装路径中出现include文件夹。最后在环境变量中建立EIGEN_ROOT变量，值为eigen的安装路径。

2.3编译qhull

 

        使用cmake，分别设置qhull的source和build路径，如build不存在，点击Configure会提示新建build文件夹，选择vs10-2010编译器．注意根据需要修改CMAKE_INSTALL_PREFIX，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。以管理员身份运行VS2010并打开qhull.sln工程文件，待加载完文件后，完成后生成ALL_BUILD（debug和release），然后生成INSTALL(Debugand Release)。完成后可以看到qhull安装路径中出现include和lib文件夹。最后在环境变量中建立QHULL_ROOT变量，值为qhull安装地址。

 

2.4编译VTK

 

        使用cmake，分别设置VTK的source和build路径，如build不存在，点击Configure会提示新建build文件夹，选择vs10-2010编译器．注意根据需要修改CMAKE_INSTALL_PREFIX选项，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。以管理员身份运行VS2010并打开VTK.sln工程文件，待加载完文件后，生成ALL_BUILD（debug和release）（时间有点久，很久，有时各自需要一两个小时，最快一般也要半个小时，耐心等待），完成后生成install（debug和release）。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，为VTK安装路径．

 

2.5编译flann

 

        使用cmake，分别设置Flann的source和build路径(如C:\flann,C:\flann\build)，选择vs10-2010编译器．注意根据需要修改CMAKE_INSTALL_PREFIX，然后去掉BULID_MATLAB_BINDINGS和BULID_PYTHON_BINDINGS的勾选，不bulid它们



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(源码)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 );//注意此处__int64是两个下划线连一起

 

#endif

 
        修改完后以管理员身份运行VS2010并打开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(Debugand Release)。完成后可以看到flann安装路径下出现include和lib文件夹。最后在环境变量中建立FLANN_ROOT变量，值为flann安装路径。
 
2.6安装CUDA
 
        最好安装最新版的CUDA,安装CUDA过程中不要用默认的精简安装，选择自定义，全选后继续安装，安装完毕重启下电脑。
推荐教程：http://www.cnblogs.com/xing901022/p/3248469.html
注意：
1、一定要先安装VS2010，再安装CUDA，不然CUDA会找不到编译器导致在VS2010中不能使用CUDA
2、系统是win10的话还需要安装一个Microsoft.NET Framework（去百度一搜Microsoft.NET Framework下载，上面网盘里也有）不然会报错，我安装的是3.5。
3、在选项->选择安装位置时不能选择一开始的解压目录下，不然安装完成后解压目录会被删除，安装的文件也会随之删除造成失败
4、配置VS时我选择的是手动配置，也不难



按上面教程里的程序运行，出现这样的控制台窗口显示sum(CPU)就说明安装好了



2.7最后配置PCL（重头戏）

 

        可以在Githubhttps://github.com/PointCloudLibrary/pcl点击网页右上方的Clone
or download即可下载到PCL最新的源码。

        使用cmake选择source和build文件夹，点击Configure（此时最好把Grouped和Advanced勾选，），选择vs10-2010编译器，正常情况下不会出现什么问题：（警告可以忽略，如果出现错误八成是前面的库没有配置好，按照错误提示去修改） 运行完展开bulid，可以选择我们要编译的模块，有些模块不能勾选，否则生成会出错，具体勾选哪些模块参考下面截图，如果漏选可能会导致生成的VS工程中没有Kinfu_larger_Scale这个解决方案。其中如果要使用kinfu需要勾选GPU，以及CUDA,还要勾选WITH下面的openni：





参考的博客里说有时在configure后会出现找不到Boost的情况（我没有遇到），解决办法是手动添加,下面是Boost下拉栏中的截图，可以作为参考，配置那些没有找到的库: 



如果VTK没有找到，可手动添加,它自己找到的话就不用管了：



        注意根据需要修改CMAKE_INSTALL_PREFIX(我的路径为C:\ProgramFiles\PCL)，再次点击Configure，检查BUILD目录下有没有BUILD_gpu_kinfu_large_scale 并且确认勾选（没有的话生成的工程中就没有Kinfu_larger_Scale）



        然后generate生成．以管理员身份运行VS2010并打开PCL.sln，生成ALL_BUILD(Debug和Release模式，各自得半小时左右). 随后生成INSTALL(Debug and Release)，最后在环境变量中建立PCL_ROOT变量，值为PCL安装路径。PCL成功安装！！！

想看Kinfu_larger_scale的运行效果只需用VS2010打开PCL.sln，右键pcl_kinfu_lager_scale解决方案->设置为启动项目，然后点运行即可看到效果！

耗时半个月终于弄好了啊啊啊啊啊！！！！！



如果运行提示无法定位程序输入点...于动态链接库....dll点击确定就好，不影响运行（如果有知道原因以及解决方法的欢迎通过评论告诉我）



下面附上效果图：