0. 前言

• 上一篇博客中介绍了基于 librviz 多线程可视化点云（进阶）
• 有时我们保存了单帧或者多帧点云后会调用 PCL 点云库进行一些处理，这篇博客介绍了如何在 QT 中使用 VTK 可视化点云。
• 效果图如下，直接上 Github 链接：ros2_qt_template

1. 无新的系统环境

• PCL-1.13.1，VTK-7.1。
• 在通过源码编译安装 PCL 的同时，已经自动安装了 VTK，所以这里无需额外编译安装！
• 这里我的 QT 设计界面如下，可以看到我的组件列表这里没有其他博客提到的 QVTKWidget，因为我是从 PCL 官方教程的 ui 文件复制来的，直接可以使用！
  
  

2. 源码解读

• CMakeLists.txt 需要导入 OpenGL、VTK、PCL，在上一个教程的基础上添加如下：

    find_package(Qt5 COMPONENTS OpenGL Widgets REQUIRED)
    find_package(VTK 7.1 REQUIRED)
    # Import PCL
    find_package(PCL 1.13.1 REQUIRED)
    if(PCL_FOUND)
        message( STATUS "PCL_FOUND: " ${PCL_FOUND})
        message( STATUS "PCL_INCLUDE_DIRS: " ${PCL_INCLUDE_DIRS})
        message( STATUS "PCL_LIBRARY_DIRS: " ${PCL_LIBRARY_DIRS})
        include_directories(${PCL_INCLUDE_DIRS})
        link_directories(${PCL_LIBRARY_DIRS})
        add_definitions(${PCL_DEFINITIONS})
    else()
        message(err: PCL not found)
    endif()
  
    ament_target_dependencies(
        ${PROJECT_NAME}
        rclcpp
        rviz_common
        rviz_default_plugins
        rviz_rendering
        Boost
        VTK
        PCL) # 添加依赖的 ROS2 库
  
    target_link_libraries(${PROJECT_NAME}
            Qt5::Widgets
            ${VTK_LIBRARIES}
            ${PCL_LIBRARIES}
    )
  

• 实现了 PCLView 这个类，包含头文件 QVTKWidget.h，它继承自 QVTKWidget ，再怎么继承，祖辈还是 QWidget ，这样我们就可以用到很多爷爷类的特性了，类的声明如下：

#ifndef PCLView_H
#define PCLView_H

#include <QWidget>
#include <QVTKWidget.h>

#include <pcl/io/pcd_io.h>
#include <pcl/point_types.h>
#include <pcl/visualization/pcl_visualizer.h>

class PCLView : public QVTKWidget
{
    Q_OBJECT
public:
    PCLView(QWidget *parent = nullptr);

    void refreshView(); // 刷新显示

    pcl::visualization::PCLVisualizer::Ptr _viewer; // 显示窗口

protected:


private:
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr _cloud; // 点云变量

};

#endif // PCLView_H

• 初始化函数的逻辑也很清晰：
  • 初始化显示窗口
  • 生成/读取点云
  • 显示点云
  • 设置窗口
  • 刷新窗口

#include "pclView.h"

PCLView::PCLView(QWidget *parent)
: QVTKWidget(parent)
{

    // 初始化显示窗口
    _viewer.reset(new pcl::visualization::PCLVisualizer("viewer", false));
    _viewer->setBackgroundColor(0, 0, 0);
    // _viewer->addCoordinateSystem(1.0);
    _viewer->initCameraParameters();
    _viewer->setCameraPosition(0, 0, 0, 0, -1, 0);


    // 读取点云文件
    _cloud = pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);
    _cloud.reset(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);
    _cloud->resize (200);
    // Fill the cloud with some points
    for (auto& point: *_cloud)
    {
        point.x = 1024 * rand () / (RAND_MAX + 1.0f);
        point.y = 1024 * rand () / (RAND_MAX + 1.0f);
        point.z = 1024 * rand () / (RAND_MAX + 1.0f);
    }

    // 显示点云
    _viewer->addPointCloud<pcl::PointXYZ>(_cloud, "cloud");
    _viewer->setPointCloudRenderingProperties(pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_POINT_SIZE, 1, "cloud");

    this->SetRenderWindow(_viewer->getRenderWindow());
    _viewer->setupInteractor(this->GetInteractor(), this->GetRenderWindow());

    refreshView();
}

void PCLView::refreshView()
{
#if VTK_MAJOR_VERSION > 8
  this->renderWindow()->Render();
#else
  this->update();
#endif
}

• 为了让 rviz 和 vtk 窗口并排显示，我在 mainwindow.cpp 中进行了一些布局，并排显示的模块都可以参考下面这个布局，百试不爽：

    lidarView = new LidarView();
    QVBoxLayout * lidar_layout = new QVBoxLayout;
    lidar_layout->setSpacing(0);
    lidar_layout->setMargin(0);
    lidar_layout->addWidget(lidarView->_render_panel.get());
    ui->wdgtLidarView->setLayout(lidar_layout);
  
    pclView = new PCLView();
    QVBoxLayout * pcl_layout = new QVBoxLayout;
    pcl_layout->setSpacing(0);
    pcl_layout->setMargin(0);
    pcl_layout->addWidget(pclView);
    ui->qvtkWidget->setLayout(pcl_layout);
  

• 在最终实现的 VTK 窗口继承了 PCL 显示窗口相同的功能，一些快捷键如下：

3. 参考链接

1. pcl/doc/tutorials/content/sources/qt_visualizer at master · PointCloudLibrary/pcl (github.com)