Win10系统VS2019+Cmake+vtk_8.2.0环境配置

Win10系统VS2019+Cmake+vtk_8.2.0环境配置

1 vtk

1.1 简要介绍

VTK（visualization toolkit）是一个开源的BSD许可证免费软件系统，主要用于三维计算机图形学、图像处理和科学计算可视化。VTK是在三角函数库OpenGL的基础上采用面向对象的设计方法发展起来的，它将我们在可视化开发过程中会经常遇到的细节屏蔽起来，并将一些常用的算法封装起来。

1.2 依赖库

vtk一般不需要再配置其他库。

1.2.1 MPI

非必选，如果想要编译vtkIOMPIImage或vtkIOMPIParallel模块，需要依赖MPI库，用于加速。
MPI库下载地址：
https://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=57467

注：对于编译vtk，下载msmpisdk.msi即可，即MPI库的SDK，安装后生成include和Lib两个文件夹。

1.3 源码包下载

vtk源码地址：
github： https://github.com/Kitware/VTK.git

2Cmake构建项目

2.1 路径

源代码路径：D:/ThirdParty/vtk/VTK_8.2.0
构建项目路径：D:/ThirdParty/vtk/VTK_8.2.0_build

2.2 构建选项

如果想要编译vtkIOMPIImage或vtkIOMPIParallel这两个模块，还需要如下设置：

注：这样的配置仅能保证Configure能过，Generate代码时会有一堆报警，但也能成功生成项目，但这在编译vtkParallelMPI，vtkIOMPIImage和vtkIOParallelNetCDF这3个项目时，仍会报MPI中无法解析的外部符号错误，我是针对这3个项目，在附加依赖项中，手动添加了MPI库Lib/x64文件夹下的几个库文件名，我对cmake不熟，没有找到更好的办法，大家要是有更好的方法，欢迎留言赐教。
另外，针对这3个项目，在附加库目录中，手动添加了MPI库Include/x64文件夹的路径。

2.3 构建项目

步骤如下：

1. 指定源码路径；

2. 指定构建项目路径；

3. 点击Configure；

4. 按照2.2节表中的值进行设置；

5. 再次点击Configure；

6. 点击Generate，构建项目路径中将生成解决方案文件VTK.sln。

点击Configure或Generate后，如果顺利，会出现Configuring done或Generating done。

3 打开解决方案并编译

3.1 编译解决方案

点击Open Project（或者在2.3节步骤2中指定的构建项目路径中，找到生成的解决方案文件VTK.sln，通过Visual Studio打开），打开通过Cmake构建的项目；
选中ALL_BUILD项目，分别在Debug和Release模式下，重新生成解决方案。

3.2 安装vtk

选中INSTALL项目，右击，重新生成，此时，将会在指定路径下（2.2节表中CMAKE_INSTALL_PREFIX选项的值）主要生成3个文件夹include和lib和bin。

4 实际项目环境配置

注：以下通过属性表的方式进行环境配置。

4.1 附加包含目录

1. $(vtk)\vtk-8.2\include

$(vtk)（在系统环境变量中添加并设置）就是2.2节表中CMAKE_INSTALL_PREFIX选项的值。

4.2 附加库目录

1. $(vtk)\lib

4.3 附加依赖项

将库目录$(vtk)\lib中文件后缀名为.lib的文件依次添加至附加依赖项中，并依次配置debug版本（文件名中有d）和release版本。

注意，添加附加依赖项时，不要漏掉文件后缀名.lib！

4.4动态库

将动态库目录添加至系统环境变量Path，步骤如下：

1. 计算机右击，点击“属性”；

2. 点击“高级系统设置”；

3. 点击“环境变量”；

4. 双击Path；

5. 添加%vtk%\bin，该目录下是包含了动态库文件。

本文使用的都是相对路径，因此需事先设置好环境变量vtk，值为CMAKE_INSTALL_PREFIX对应的目录，也可以使用绝对路径。

注：上述步骤是按照加载vtk动态库的方式进行配置的；
当然也可以按照静态库的方式配置，可省略步骤4.4。

4.5 测试代码

/*========================================================================= Program: Visualization Toolkit Module: Cone.cxx Copyright (c) Ken Martin, Will Schroeder, Bill Lorensen All rights reserved. See Copyright.txt or http://www.kitware.com/Copyright.htm for details. This software is distributed WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the above copyright notice for more information. =========================================================================*///// This example creates a polygonal model of a cone, and then renders it to// the screen. It will rotate the cone 360 degrees and then exit. The basic// setup of source -> mapper -> actor -> renderer -> renderwindow is// typical of most VTK programs.//// First include the required header files for the VTK classes we are using.#include<vtkAutoInit.h>VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL2);VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingFreeType);//#define vtkRenderingCore_AUTOINIT 2(vtkInteractionStyle,vtkRenderingOpenGL2)#include"vtkConeSource.h"#include"vtkPolyDataMapper.h"#include"vtkRenderWindow.h"#include"vtkCamera.h"#include"vtkActor.h"#include"vtkRenderer.h"intmain(){//// Next we create an instance of vtkConeSource and set some of its// properties. The instance of vtkConeSource "cone" is part of a// visualization pipeline (it is a source process object); it produces data// (output type is vtkPolyData) which other filters may process.//vtkConeSource*cone=vtkConeSource::New();cone->SetHeight(3.0);cone->SetRadius(1.0);cone->SetResolution(10);//// In this example we terminate the pipeline with a mapper process object.// (Intermediate filters such as vtkShrinkPolyData could be inserted in// between the source and the mapper.) We create an instance of// vtkPolyDataMapper to map the polygonal data into graphics primitives. We// connect the output of the cone source to the input of this mapper.//vtkPolyDataMapper*coneMapper=vtkPolyDataMapper::New();coneMapper->SetInputConnection(cone->GetOutputPort());//// Create an actor to represent the cone. The actor orchestrates rendering// of the mapper's graphics primitives. An actor also refers to properties// via a vtkProperty instance, and includes an internal transformation// matrix. We set this actor's mapper to be coneMapper which we created// above.//vtkActor*coneActor=vtkActor::New();coneActor->SetMapper(coneMapper);//// Create the Renderer and assign actors to it. A renderer is like a// viewport. It is part or all of a window on the screen and it is// responsible for drawing the actors it has. We also set the background// color here.//vtkRenderer*ren1=vtkRenderer::New();ren1->AddActor(coneActor);ren1->SetBackground(0.1,0.2,0.4);//// Finally we create the render window which will show up on the screen.// We put our renderer into the render window using AddRenderer. We also// set the size to be 300 pixels by 300.//vtkRenderWindow*renWin=vtkRenderWindow::New();renWin->AddRenderer(ren1);renWin->SetSize(300,300);//// Now we loop over 360 degrees and render the cone each time.//inti;for(i=0;i<360;++i){// render the imagerenWin->Render();// rotate the active camera by one degreeren1->GetActiveCamera()->Azimuth(1);}//// Free up any objects we created. All instances in VTK are deleted by// using the Delete() method.//cone->Delete();coneMapper->Delete();coneActor->Delete();ren1->Delete();renWin->Delete();std::system("pause");return0;}

如果编译时报错，提示error LNK2019:无法解析的外部符号 __imp_SymGetLineFromAddr64，解决方案如下：
“项目”–>“属性”–>“链接器”–>“输入”–>“附加依赖项”，添加dgbhelp.lib。

如果运行时报错，提示Error: no override found for 'vtkPolyDataMapper'，解决方案如下：

1. 在附加依赖项中添加opengl32.lib；

2. 程序开头添加如下代码：

#include<vtkAutoInit.h>VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL2);// 也有可能是VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL);VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingFreeType);

或者程序开头直接添加一句代码：
#define vtkRenderingCore_AUTOINIT 2(vtkInteractionStyle,vtkRenderingOpenGL2)。

这句代码来源于编译代码生成目录D:\ThirdParty\vtk\VTK_8.2.0_build\CMakeFiles下的vtkRenderingCore_AUTOINIT_vtkInteractionStyle_vtkRenderingOpenGL2.h文件内。