Open3D综述和分工

2021SC@SDUSC

Open3D综述和分工

• Open3D综述
• • Open3D简介
  • • Open3D：现代三维数据处理库
    • Open3D-viewer：Open3D查看器应用程序
  • Open3D快速开始
  • • 用PyPI 或Conda安装
    • • Pip (PyPI)
      • 开发版本 (pip)
      • Conda
      • 尝试
  • Open3D源代码构建
  • • 系统要求
    • 克隆 Open3D
    • Ubuntu/macOS
    • • 1.安装依赖
      • 2. 设置 Python 环境
      • 3. 配置
      • 4. 构建
      • 5.安装
    • Windows
    • • 1.设置Python绑定环境
      • 2. 配置
      • 3. 构建
      • 4.安装
• 小组分工

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Open3D综述

详情请关注Open3D官方文档（中文）

Open3D官方文档

Open3D简介 Open3D：现代三维数据处理库

Open3D是Intel开发的一个开源库，主攻3D数据的处理，支持快速开发处理3D数据的软件。Open3D在C++和Python中为开发者提供了一组精心选择的数据结构和算法。其内部实现是高度优化的，并设置为并行化。我们欢迎开源社区的贡献。

Open3D的核心功能包括： 三维数据结构 三维数据处理算法 场景重建 表面对齐 三维可视化 基于物理的渲染（PBR）

Open3D-viewer：Open3D查看器应用程序

Open3D现在附带了一个独立的3D查看器应用程序，可以在Ubuntu和macOS上使用。

Open3D快速开始 用PyPI 或Conda安装

支持的Python版本:

• 3.6
• 3.7
• 3.8

支持的操作系统:

• Ubuntu 18.04+
• macOS 10.14+
• Windows 10 (64-bit)

如果你有其他Python版本(比如 Python 2) 或操作系统，请参考 [编译源码](http://www.drawcode.cn/books/open3d/getting started/compilation/) 并从源代码处编译Open3D。

Pip (PyPI)

$ pip install open3d

注意： 一般来说，我们建议使用虚拟环境 来集装箱化开发环境。否则，取决于配置，Python 3需要使用pip3 进行安装, 或需要使用 --user 选项来避免权限问题。举例：

$ pip3 install open3d
# or
$ pip install --user open3d
# or
$ python3 -m pip install --user open3d

开发版本 (pip)

要测试Open3D的最新特性，请下载并安装开发版本 (HEAD of master branch):

• Linux

Python 3.6 Python 3.7 Python 3.8

• MacOS

Python 3.6 Python 3.7 Python 3.8

• Windows

Python 3.6 Python 3.7 Python 3.8

例如, 在Linux为Python 3.8安装最新开发版本 ：

$ pip install --user --pre https://storage.googleapis.com/open3d-releases-master/python-wheels/open3d-0.11.0-cp38-cp38-linux_x86_64.whl

Conda

$ conda install -c open3d-admin open3d

注意： Conda(Anaconda/Miniconda)的Open3D预构建二进制文件可以从 open3d找到。 目前，open3d 包是在open3d-admin频道下分发的。要设置Conda，请参见官方文档。

尝试

现在，尝试导入Open3D。

$ python -c "import open3d as o3d"

Open3D源代码构建 系统要求

• C++14 编译器：

  • Ubuntu 18.04+：GCC 5+，Clang 7+
  • macOS 10.14+：XCode 8.0+
  • Windows 10（64 位）：Visual Studio 2019+

• CMake：3.18+

  • Ubuntu (18.04 / 20.04)：
    • 安装方式apt-get：查看官方 APT 存储库
    • 安装snap：sudo snap install cmake --classic
    • 安装pip（在 Python virtualenv 中运行）：pip install cmake
  • macOS：使用 Homebrew 安装： brew install cmake
  • Windows：下载地址：CMake 下载页面

克隆 Open3D

确保--recursive在克隆 Open3D 时使用该标志。

git clone --recursive https://github.com/intel-isl/Open3D

# You can also update the submodule manually
git submodule update --init --recursive

Ubuntu/macOS 1.安装依赖

# On Ubuntu
util/install_deps_ubuntu.sh

# On macOS: skip this step

2. 设置 Python 环境

激活 pythonvirtualenv或 Conda 环境。检查 以确保它显示所需的 Python 可执行文件。或者，设置 CMake 标志 以指定 python 可执行文件。which python``-DPYTHON_EXECUTABLE=/path/to/python

如果不需要 Python 绑定，可以通过-DBUILD_PYTHON_MODULE=OFF.

3. 配置

mkdir build
cd build
cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX= ..

该CMAKE_INSTALL_PREFIX参数是可选的，可用于将 Open3D 安装到用户位置。如果没有此参数，Open3D 将安装到需要的系统位置sudo）有关构建的更多选项，请参阅编译选项。

4. 构建

# On Ubuntu
make -j$(nproc)

# On macOS
make -j$(sysctl -n hw.physicalcpu)

5.安装

安装 Open3D C++ 库：

make install

要将 C++ 项目链接到 Open3D C++ 库，请参阅 在 C++ 项目中链接 Open3D。

要安装 Open3D Python 库，请构建以下选项之一：

# Activate the virtualenv first
# Install pip package in the current python environment
make install-pip-package

# Create Python package in build/lib
make python-package

# Create pip wheel in build/lib
# This creates a .whl file that you can install manually.
make pip-package

# Create conda package in build/lib
# This creates a .tar.bz2 file that you can install manually.
make conda-package

最后，使用以下命令验证 python 安装：

python -c "import open3d"

Windows 1.设置Python绑定环境

大多数步骤是 Ubuntu 的步骤：2. 设置 Python 环境。而不是which，用 来检查 Python 路径。where python

2. 配置

mkdir build
cd build

:: Specify the generator based on your Visual Studio version
:: If CMAKE_INSTALL_PREFIX is a system folder, admin access is needed for installation
cmake -G "Visual Studio 16 2019" -A x64 -DCMAKE_INSTALL_PREFIX="" ..

3. 构建

cmake --build . --config Release --target ALL_BUILD

或者，您可以Open3D.sln使用 Visual Studio打开项目并构建相同的目标。

4.安装

要安装 Open3D C++ 库，请INSTALL在终端或 Visual Studio 中构建目标。

cmake --build . --config Release --target INSTALL

要将 C++ 项目链接到 Open3D C++ 库，请参阅 在 C++ 项目中链接 Open3D。

要安装 Open3D Python 库，请在终端或 Visual Studio 中构建相应的 Python 安装目标。

:: Activate the virtualenv first
:: Install pip package in the current python environment
cmake --build . --config Release --target install-pip-package

:: Create Python package in build/lib
cmake --build . --config Release --target python-package

:: Create pip package in build/lib
:: This creates a .whl file that you can install manually.
cmake --build . --config Release --target pip-package

:: Create conda package in build/lib
:: This creates a .tar.bz2 file that you can install manually.
cmake --build . --config Release --target conda-package

最后，使用以下命令验证 Python 安装：

python -c "import open3d; print(open3d)"

小组分工

参照官方文档，我们了解到Open3D的六方面应用，找到并clone了github上相应的文件。

于是我们组决定按照Open3D的功能进行分工，阅读相应源码（C++和python）进行分析（结合test和example）。

王友朋负责研究可视化和张量功能实现的相关代码

杜晨旻负责研究重建系统和传感器功能实现的相关代码

王春清负责研究处理管线功能实现的相关代码

我（王昀廷）负责研究几何结构功能实现的相关代码

由于我组成员对open3d均不是很熟悉，因此在研究过程中我们小组共同探讨论文撰写和代码范例分析，虽有分工，但不割裂进行。

项目所用的技术：C++、python

所用系统：Ubuntu、Windows10