OpenCV4使用viz模块显示3D图像

Color Space

发布于 2024-01-17 18:37:45

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文章被收录于专栏：OpenCV与AI深度学习OpenCV与AI深度学习

视觉/图像重磅干货，第一时间送达

在OpenCV 3D视觉中如果需要显示三维数据或图像就需要用到viz模块，viz是OpenCV的3D显示模块，OpenCV官方release版本不包含此模块，需要我们自己cmake编译。

Cmake步骤这里不做详细介绍，主要介绍一下过程中可能遇到的问题:

一、contrib模块路径OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH一律用反斜杠‘/’

二、viz模块依赖VTK（Visualization Toolkit），需要下载https://vtk.org/download/并cmake编译，步骤使用默认即可，相对较简单，这里使用最新的8.2.0版本，cmake后生成如下Install文件：

然后在cmake选项中勾选WITH_VTK(OpenCV4.2默认勾选)，同时设置VTK_DIR为lib\cmake\vtk-8.2，如下图所示：

三、其他步骤相对简单，先config，在generate，然后生成ALL_BUILD，生成仅用于项目的Install，得到如bin、etc、include、x64文件夹，其中可以看到OpenCV2文件夹下有了viz.hpp，然后看下其他文件如lib/dll是否生成成功，我这里统一封装为opencv_world420.dll/lib

接下来就可以写个demo来测试是否编译成功了，可以自己新建一个工程，配置包含目录、库目录、附加依赖项，然后添加如下测试代码：

// Viz3D.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。
//
#include "pch.h"
#include <iostream>
#include <opencv2/viz.hpp>
#include <opencv2/calib3d.hpp>
#include <iostream>
using namespace cv;
using namespace std;

int main()
{
  /// Create a window
  viz::Viz3d myWindow("Coordinate Frame");
  /// Add coordinate axes
  myWindow.showWidget("Coordinate Widget", viz::WCoordinateSystem());
  /// Add line to represent (1,1,1) axis
  viz::WLine axis(Point3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f), Point3f(1.0f, 1.0f, 1.0f));
  axis.setRenderingProperty(viz::LINE_WIDTH, 4.0);
  myWindow.showWidget("Line Widget", axis);
  /// Construct a cube widget
  viz::WCube cube_widget(Point3f(0.5, 0.5, 0.0), Point3f(0.0, 0.0, -0.5), true, viz::Color::blue());
  cube_widget.setRenderingProperty(viz::LINE_WIDTH, 4.0);
  /// Display widget (update if already displayed)
  myWindow.showWidget("Cube Widget", cube_widget);
  /// Rodrigues vector
  Mat rot_vec = Mat::zeros(1, 3, CV_32F);
  float translation_phase = 0.0, translation = 0.0;
  while (!myWindow.wasStopped())
  {
    //* Rotation using rodrigues 
    /// Rotate around (1,1,1)
    rot_vec.at<float>(0, 0) += CV_PI * 0.01f;
    rot_vec.at<float>(0, 1) += CV_PI * 0.01f;
    rot_vec.at<float>(0, 2) += CV_PI * 0.01f;
    /// Shift on (1,1,1)
    translation_phase += CV_PI * 0.01f;
    translation = sin(translation_phase);
    Mat rot_mat;
    Rodrigues(rot_vec, rot_mat);
    /// Construct pose
    Affine3f pose(rot_mat, Vec3f(translation, translation, translation));
    myWindow.setWidgetPose("Cube Widget", pose);
    myWindow.spinOnce(1, true);
  }
  return 0;
}

运行时注意除了将opencv_world420.dll放到工程目录或加到环境变量，还需要将vtk的bin目录(D:\VTK_Install\bin)加入环境变量才能得到运行结果，上面代码运行结果如下：