遺珠之憾的雞肋

這個標題下的有點誇張，但我的感覺還真是如此XD

https://github.com/dragly/structured-light/tree/master/01-structured-light-with-blender-and-halide

上面是一個使用 binary code 的結構光專案，有趣的是作者使用 blender 軟體來建構所有物件資訊，並非由真實的照相機及投影機所產生。

純以 decode 來說，gray code 相臨數字只差一個 bit 的編碼特性會比 binary code 在找對應點時好很多，故實務上應該是比較少使用它來編碼，目前以我在大衛朗基羅的經驗來看，gray code + phase shift method 應該是有比較好的成像品質。

之前在開始學習結構光相關主題時，我就把 github 上的 700 多個專案看過一遍，坦白說這是個苦差事，在只知道結構光皮毛知識下，要如何分辨哪個專案能幫助學習確實有點困難！單純看 README.md 不太能得到有用資訊，除非專案作者很用心在寫文件XD

故我的 SOP 就是檢查 code 是否齊全，有沒有相機圖片，是否有給相機內參或 R、t，當然最重要的一點就是 code 是否能跑？

如果單純是 Python 還好辦，相關 modules 裝一裝就好；Matlab 沒有軟體就算了，只要有 code 可以 porting 就好；但遇到 C++ 類的就沒輒，我一定要先能成功編譯它才能夠去跑它！ 

這個專案很不巧的就屬於這種，即使我有 vcpkg 的加持，還是要經歷邊報錯邊檢查少了什麼再繼續安裝的無限循環，這個專案為了平行處理還使用了 halide 的函式庫，故還需要 llvm 的相關工具，印象中當初為了這個專案，假日時常要遠端登入公司電腦好確保 vcpkg 安裝相關函式庫時有順利執行，沒有半途發生錯誤被中斷，因為 llvm 很吃硬碟空間，為了這個還要搬移資料分割區資料，並執行微軟硬碟工具內建動態擴充功能擴充 C 槽才能順利安裝。

我還記得當初因為硬碟空間不足，vcpkg 安裝常出現莫名錯誤，當時沒意會到是這個原因，故我在某一次的放假遠端登入中終於放棄，改使用家裡電腦安裝。雖然最後有成功安裝，但因為兩邊電腦發生過的安裝錯誤實在太多，故我也來不及寫筆記XD

好不容易順利執行，即使都是使用 blender 的假資料，binary code 的 dense match 還是很吃二值化設定，故成像品質也只是 so so，所以最後這個專案也沒有放進我安排的學習清單中，所以我才說它是一個遺珠之憾的雞肋XD

剛在電腦看到殘缺的筆記資料，還是把它記錄一下好了，凡走過必留下痕跡。

build llvm error

'atlbase.h': No such file or directory

印象中，這個 error 是 VS building tool 少裝 ATL 相關的套件，再 Google 一下應該就有答案？

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vcpkg install halide:x64-windows

vcpkg install glm:x64-windows

vcpkg install glfw3:x64-windows

vcpkg install llvm[target-all,clang-tools-extra]:x64-windows

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cmake . -A x64 -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=C:/src/vcpkg/scripts/buildsystems/vcpkg.cmake

msbuild xxx.sln /p:Configuration=Release

2023/09/14 更新

花了好幾個假日編譯好的東西還是想要留個記錄，於是在辦公室的電腦又做了一次XD

果然，憑著殘缺的筆記是不夠的，這次在 build halide 又遇到奇怪的問題，改先安裝 llvm，It is building …

2023/09/14 更新

llvm 遇到錯誤了，沉思中…

2023/09/27 更新

擴充記憶體到 16G 後，看起來記憶體不足的問題有解決，但在寫入檔案時會失敗。

mt.exe : general error c101008d: Failed to write the updated manifest of xxxxx.

試著將 C:\src\vcpkg 加到 Windows Defender 的例外掃瞄資料夾，但這個問題還是沒解決，可能真的必須關掉防毒軟體才行，我們可能沒有權限做此件事？

vcpkg + cmake + x64-windows-static

vcpkg + cmake 的方式在 build VC 專案時，預設是動態連結，而 vcpkg 的機制也很貼心的會將相關 DLL 複製一份到你的輸出資料夾中。

但如果我們想要靜態編譯又該如何做呢？

以下是使用 PCL example 裡面的 qt_visualizer 為例說明：

注意：不是每個函式庫都能靜態編譯，像 qt5-webengine 就不支援。

01. 先安裝 x64-windows-static 相關函式庫，C 槽至少要有 300 GB 空間比較保險。

vcpkg install pcl[core, qt, vtk]:x64-windows-static

中間有遇到某些函式庫會安裝失敗，但去 buildtrees 下的 log 又看不出所以然，我的解決方式是單獨編譯就會成功，但如果是有相關性的不能這樣單獨編譯，否則可能會失敗，但這可能又跟電腦環境有關，故只能 by case 解決。

02. 在 CMakeLists.txt 加上相關指令。

project(pcl_visualizer)

string(REPLACE "/MD" "/MT" CMAKE_CXX_FLAGS ${CMAKE_CXX_FLAGS})

string(REPLACE "/MD" "/MT" CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG ${CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG})

string(REPLACE "/MD" "/MT" CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE ${CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE}) 

上面這個是讓 VS 專案使用靜態編譯，雖然 CMake 有另一個 MSVC_RUNTIME_LIBRARY 可以設定 property，但據我測試的結果無法成功。

add_executable(${PROJECT_NAME} ${project_SOURCES})

target_link_libraries(${PROJECT_NAME} ${PCL_LIBRARIES} ${QTX}::Widgets)

target_link_libraries(XYZ C:/src/vcpkg/installed/x64-windows-static/lib/pcl_io_ply.lib) 

如果有遇到 pcl visualizer parse 相關的 link 錯誤，可以加上上面指令，根據這篇文章說法，可能跟編譯 pcl 順序有關？

03. 產生 VS 專案檔。

cmake . -A x64 -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=C:/src/vcpkg/scripts/buildsystems/vcpkg.cmake -DVCPKG_TARGET_TRIPLET=x64-windows-static

04. 編譯程式

msbuild pcl_visualizer.sln /p:Configuration=Release

我有試過將 A 台電腦（Windows 10 Pro）編譯出來的執行檔 pcl_visualizer.exe 拿到另一台電腦執行（Windows 10 Pro），確實是靜態編譯無誤。

但如果是用 GCP 新開一台 VM（Windows Server 2022 + Desktop Experiences），則會有找不到 opengl32sw.dll 的問題，但程式是可以執行起來無誤，只是相關 UI 元件無法渲染，故只有一個灰底的執行畫面以及 CMD 畫面。

QWindowsEGLStaticContext::create: Failed to load and resolve libEGL functions

Failed to load opengl32sw.dll (The specified module could not be found.)

Failed to load and resolve WGL/OpenGL functions 

如果我將 Windows 10 的 opengl32sw.dll 複製到 VM 中，則是會產生 init GLEW 失敗的相關訊息（GLEW could not be initialized: Missing GL version），我個人猜測跟顯卡驅動程式有關？又或許是 Windows Server 無法使用之類的？

另外拿一台新電腦重灌 Windows 10 並更新顯卡驅動程式後，這次就可以順利執行成功。

以上就是相關的注意事項，如果本身就是使用 C/C++ 的開發者，我想有關編譯的問題應該也難不倒這些高手XD 

vcpkg + CMake 快速入門指南

呆過公司的開發環境一向以 Windows 居多，遇到 C/C++ 的專案確實沒有那麼方便，雖然我們可以針對相依函式庫一個一個各別編譯，但要看的文件及耗費的心力還真不少，故在 Windows 下我強烈推薦使用 vcpkg，它可以幫忙解決很多相依性問題，底下就是一些快速入門的訣竅，記錄一下，避免忘記。

建議

C 槽空間至少要有 1 TB，我之前編譯完 llvm + halide，Windows 11 的 C 槽就用了 500 多 GB。

另一個 Windows 10 系統，編譯 pcl（vcpkg install pcl[core,qt,vtk]:x64-windows-static）就花了 200 GB 並且因為 C 槽空間不足，最後還差 10 來個函式庫還未編譯完畢（已用空間包含先前編譯過的 x64-windows 版本了）。 

vcpkg 相關

安裝函式庫的指令，xxx 表示函式庫名稱，yyy、zzz 則是表示相關的函式庫，後面分別是指定編譯版本以及是否要靜態編譯。

vcpkg install xxx[yyy, zzz]:x64-windows (x64-windows-static)

vcpkg 安裝完會有提醒事項，如果是使用 CMake 來規劃專案，就需要把 find_package 相關的提示記起來，一般來說函式庫定義名稱會等於安裝時的 xxx，只是改成大寫。

vcpkg integrate install 則是讓 vcpkg 跟 Visual Studio 做連結，使用 cmake 時只要簡單指定 -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=C:/src/vcpkg/scripts/buildsystems/vcpkg.cmake 就可以找到相關函式庫的路徑。

如果函式庫有相關，最好是要一起編譯，不然先後順序不對可能就要重新編譯，以我最近遇到的 hailde 及 llvm 來說，如果沒有先編譯 halide，llvm 就有可能要重新編譯，以我最新的筆電 i7-13700H 來說，光 llvm 就要編譯 13 個小時以上。

如果之前安裝完函式庫未記住 CMake targets，可以去 C:\src\vcpkg\installed\x64-windows\share\xxx 資料夾，檢查是否有相關的 .cmake 檔案可以參考，一般來說檔名可能會是這種形式 <PackageName>Config.cmake，詳情可以參考這裡。

cmake 相關

cmake 是透過 CMakeLists.txt 來建構專案，如果函式庫是用 vcpkg 安裝的方式，則我們的 CMakeLists.txt 可以很簡單來寫。

以此專案為例，原本作者應該是沒有使用 vcpkg，故 CMakeListx.txt 寫的就比較囉嗦。

在有 vcpkg 下，我們應該只需要 find_package 及 include_directories 即可（碰到的專案還不夠多，待驗證？），剛好這個專案有例外，故我們需要另外指定 VTK include 路徑。

cmake_minimum_required(VERSION 3.19)

project(3DReconstruct)

find_package(OpenCV CONFIG REQUIRED)

include_directories(${OpenCV_INCLUDE_DIRS})

find_package(PCL CONFIG REQUIRED)

include_directories(${PCL_INCLUDE_DIRS})

# fix pcl include <pcl/visualization/cloud_viewer.h> issue

# this error is due to the unadaptable including format between PCL and vcpkg.

# so we must use absolute path, this solution depends on your installation version of VTK.

# see https://github.com/microsoft/vcpkg/issues/24439

include_directories(C:/src/vcpkg/installed/x64-windows/include/vtk-9.0)

# build executable

add_executable(Phase_Shift main.cpp CalPhase.h CameraCalib.h)

add_library(Camera_Calib_LIB CameraCalib.cpp CameraCalib.h)

add_library(CalPhase_LIB CalPhase.cpp CalPhase.h)

add_library(ProPoint_LIB Propointcloud.cpp Propointcloud.h)

target_link_libraries(Phase_Shift ${OpenCV_LIBS} ${PCL_LIBRARIES})

target_link_libraries(Phase_Shift Camera_Calib_LIB)

target_link_libraries(Phase_Shift CalPhase_LIB)

target_link_libraries(Phase_Shift ProPoint_LIB)