前言

本人菜狗一枚，第一次寫文章，python懂的也不多，肯定有很多表述存在問題，如有錯(cuò)誤請大佬們不吝賜教。

整個(gè)open3d的gui我是照著源碼里的示例和官方文檔摸出來的，因?yàn)榇_實(shí)很少有關(guān)于這個(gè)的教程，官方也沒給。所以我順便整理分享一下。

Open3D官網(wǎng)

官方文檔

open3d版本：0.14.1

Open3D安裝：

閑話少說，直接開整。

Pip

pip install open3d

Conda

conda install -c open3d-admin -c conda-forge open3d

第一個(gè)Open3D窗口

Open3d提供了很多種可視化方案，同時(shí)也提供了一個(gè)open3d.visualization.gui模塊和open3d.visualization.rendering模塊用來快速構(gòu)建小應(yīng)用。

1. 導(dǎo)入相應(yīng)模塊

import open3d as o3d
import open3d.visualization.gui as gui
import open3d.visualization.rendering as rendering

• o3d提供所有的Open3d模塊，包括常用的模型加載(o3d.io)，幾何和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（o3d.geometry）等。

• gui提供了應(yīng)用的全局實(shí)例（gui.Application.instance），和全部可用的控件。

• rendering提供了場景模型渲染的相關(guān)部分。

2. 初始化應(yīng)用實(shí)例并創(chuàng)建窗口

我們定義一個(gè)應(yīng)用類，用來創(chuàng)建界面，界面布局和相應(yīng)事件等設(shè)置都應(yīng)該在__init__中完成。

class App:
    def __init__(self):
        # 初始化實(shí)例
       	gui.Application.instance.initialize()	
        
        # 創(chuàng)建主窗口
        self.window = gui.Application.instance.create_window('My First Window', 800, 600)
        
        # 創(chuàng)建顯示場景
        self.scene = gui.SceneWidget()
        self.scene.scene = rendering.Open3DScene(self.window.renderer)
        
        # 將場景添加到窗口中
        self.window.add_child(self.scene)
        
        # 創(chuàng)建一個(gè)球
        sphere = o3d.geometry.TriangleMesh.create_sphere()
        sphere.paint_uniform_color([0.0, 1.0, 1.0])
        sphere.compute_vertex_normals()
        material = rendering.MaterialRecord()
        material.shader = 'defaultLit'
        
        # 將球加入場景中渲染
        self.scene.scene.add_geometry("Sphere", sphere, material)
        
        # 設(shè)置相機(jī)屬性
        bounds = sphere.get_axis_aligned_bounding_box()
        self.scene.setup_camera(60, bounds, bounds.get_center())
	
    def run(self):
        gui.Application.instance.run()

if __name__ == "__main__":
    app = App()
    app.run()

2.1 初始化

當(dāng)我們想要使用gui模塊創(chuàng)建一個(gè)應(yīng)用程序時(shí)，在使用任何控件之前，必須先初始化全局應(yīng)用單例gui.Application.instance

gui.Application.instance.initialize()	

初始化有兩種方式，其中的一種必須首先被調(diào)用。

1. initialize(self: gui.Application) -> None
   • 使用默認(rèn)的資源初始化。
2. initialize(self: gui.Application, arg0: str) -> None
   • arg0是資源文件路徑（resources），用該資源初始化。

2.2 創(chuàng)建窗口

當(dāng)應(yīng)用初始化后，我們就可以通過全局應(yīng)用單例創(chuàng)建窗口了，我們將窗口命名為”My First Window“。

 self.window = gui.Application.instance.create_window('My First Window', 800, 600)

該函數(shù)原型是：

create_window(self: open3d.cpu.pybind.visualization.gui.Application, title: str = ‘’, width: int = - 1, height: int = - 1, x: int = - 1, y: int = - 1, flags: int = 0) → open3d::visualization::gui::PyWindow

• title是應(yīng)用窗口名稱，即左上角的title。
• width和height是窗口大小。
• x, y和flag是可選的。（我也不曉得是啥）

該函數(shù)返回一個(gè)應(yīng)用窗口。

2.3 添加場景

有了窗口之后，我們可以向窗口里添加一個(gè)組件gui.SceneWidget，這個(gè)控件是用來展示3D模型的場景。

 self.scene = gui.SceneWidget()
 self.scene.scene = rendering.Open3DScene(self.window.renderer)

gui.SceneWidget()返回一個(gè)空的組件，所以我們必須為組件添加一個(gè)渲染器。這個(gè)渲染器可以直接用主窗口的渲染器（即self.window.renderer）來初始化。

之后，我們將創(chuàng)建的控件作為主窗口的子控件添加到應(yīng)用中。通過調(diào)用窗口的add_child()完成。

 self.window.add_child(self.scene)

2.4 添加模型

在之前的步驟中，我們創(chuàng)建了一個(gè)空的場景，我們可以向場景中添加不同的模型進(jìn)行渲染。每個(gè)模型都有一個(gè)對應(yīng)的材質(zhì)（Material)，用來決定模型的顏色、紋理、著色模型、光照等。

這里我們創(chuàng)建一個(gè)在圓心在原點(diǎn)（0，0，0）的球和對應(yīng)材質(zhì)。

material.shader= 'defaultLit'表示使用默認(rèn)的光照模型進(jìn)行著色。由于光照模型需要法向量信息，所以我們需要計(jì)算球頂點(diǎn)的法向量。

sphere = o3d.geometry.TriangleMesh.create_sphere()
sphere.paint_uniform_color([0.0, 1.0, 1.0])
sphere.compute_vertex_normals()
material = rendering.Material()
material.shader = 'defaultLit'

準(zhǔn)備好模型就可以將其添加到場景中了。

 self.scene.scene.add_geometry("Sphere", sphere, material)

• 第一個(gè)參數(shù)是模型的名字，之后可以用這個(gè)唯一的名字操作相應(yīng)的模型（如隱藏該模型）。
• 第二個(gè)參數(shù)是模型，類型是o3d.geometry.Geometry3D或o3d.geometry.Geometry,
• 第三個(gè)參數(shù)是模型材質(zhì)。

2.5 相機(jī)屬性

場景中有了模型，我們需要設(shè)置相機(jī)來觀察模型。

bounds = sphere.get_axis_aligned_bounding_box()
self.scene.setup_camera(60, bounds, bounds.get_center())

設(shè)置場景的相機(jī)通過setup_camera()實(shí)現(xiàn)，其原型之一如下：

setup_camera(field_of_view, model_bounds, center_of_rotation)

• 第一個(gè)參數(shù)決定視野范圍FOV；
• 第二個(gè)參數(shù)是模型的包圍盒，可以通過get_axis_aligned_bounding_box來獲得；
• 第三個(gè)參數(shù)是攝像機(jī)的旋轉(zhuǎn)中心；

2.6 循環(huán)事件

此時(shí)我們已經(jīng)創(chuàng)建好了窗口，添加了模型，要讓應(yīng)用開始運(yùn)行，只需要讓全局單例跑起來。

gui.Application.instance.run()

這樣應(yīng)用就會(huì)一直運(yùn)行直到關(guān)閉，而不會(huì)閃一下就結(jié)束。

3.運(yùn)行結(jié)果

運(yùn)行這個(gè)程序，你將會(huì)得到一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的青色球。

文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-411964.html

到了這里，關(guān)于Open3D-GUI系列教程（一）創(chuàng)建一個(gè)Open3D應(yīng)用窗口的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！