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Open3D のインストール,Python のプログラム例

複数の写真から,3次元の立体を構成する技術がある. レーザー光線等を用いて,3次元のものをダイレクトに計測する技術もある. これらでは,3次元点群という点の集まりのデータが得られる. 3次元の中の点ですので,x, y, z の 3つの値を持つ. Open3D には,3次元点群について,次のような機能がある. 知っておいて損がありません.

前準備

Build Tools for Visual Studio 2022 (ビルドツール for Visual Studio 2022)のインストール

Build Tools for Visual Studio は,Windows で動くMicrosoft の C++ コンパイラーである.

ダウンロードページ

https://visualstudio.microsoft.com/ja/downloads/

詳細説明

Build Tools for Visual Studio 2022 (ビルドツール for Visual Studio 2022)のインストール: 別ページで説明している.

インストール手順の概要

  1. ダウンロード URL を開く

    https://visualstudio.microsoft.com/ja/downloads/

  2. このページの「Build Tools のダウンロード」をクリック
  3. ダウンロードが始まる
  4. ダウンロードした .exe ファイルを実行する
  5. 表示を確認し,「続行」をクリック
  6. C++ によるデスクトップ開発」をクリック.「インストール」をクリック.

    [image]

Git のインストール

Git のページ https://git-scm.com/ からダウンロードしてインストール:

Git のインストールの詳細: 別ページで説明している.

cmake のインストール

cmake のダウンロードのページ https://cmake.org/download/ からダウンロードしてインストール

cmake のインストールの詳細: 別ページで説明している.

Python 64 ビット版のインストール,pip と setuptools の更新

Windows での Python 3.10 のインストール,pip と setuptools の更新: 別ページで説明している.

Python の公式ページ: http://www.python.org/

Open3D のインストール(Windows 上)

http://www.open3d.org/docs/release/compilation.html に記載の手順による.

Windows での Open3D のインストール

  1. コマンドプロンプト管理者として実行

    [image]
  2. pip を用いて,Open3D のインストール
    python -m pip install -U open3d
    
  3. バージョンの確認

    端末で,次のコマンドを実行..「Version」の右に表示されるバージョンを確認.

    python -m pip show open3d
    

    [image]

    関連ファイルのインストールを行いたいので,下に書いた手順を進める.

  4. Open3D 関連ファイルのインストール

    エラーを回避するために「/utf-8」を設定.

    python -m pip install -U --ignore-installed numpy scikit-image
    cd %LOCALAPPDATA%
    rmdir /s /q Open3D
    git clone --recursive https://github.com/isl-org/Open3D
    cd Open3D
    del CMakeCache.txt
    cmake -G "Visual Studio 17 2022" -A x64 -T host=x64 ^
      -DCMAKE_C_FLAGS="/DWIN32 /D_WINDOWS /W0 /utf-8" ^
      -DCMAKE_CXX_FLAGS="/DWIN32 /D_WINDOWS /GR /EHsc /W0 /utf-8" ^
      -DCMAKE_INSTALL_PREFIX="c:/Open3D" .
    cmake --build . --config Release --target ALL_BUILD
    cmake --build . --config Release --target INSTALL
    
  5. 確認のため Open3DViewer を起動してみる.

    起動ができれば OK とする.

    %LOCALAPPDATA%\Open3D\bin\Open3D\Release\Open3DViewer.exe
    

    [image]
  6. Open3D-ML 関連ファイルのインストール

    次のコマンドを実行.

    cd %LOCALAPPDATA%
    rmdir /s /q Open3D-ML
    git clone --recursive https://github.com/isl-org/Open3D-ML
    cd Open3D-ML
    python -m pip install -r requirements.txt
    python -m pip install -r requirements-torch.txt
    

Ubuntu での Open3D のインストール

  1. 端末を開く
  2. pip を用いて,Open3D のインストール
    sudo pip3 install -U open3d
    
  3. バージョンの確認

    端末で,次のコマンドを実行..「Version」の右に表示されるバージョンを確認.

    pip3 show open3d
    

    [image]

    以降,関連ファイルのインストールを行いたいので,下に書いた手順を進める.

  4. cmake のインストール: 別ページ で説明している.
  5. Open3D 関連ファイルのインストール

    次のコマンドを実行.

    git clone では「-b v0.13.0」のようにバージョンを指定する.このバージョンは, さきほど「pip3 show open3d」で確認したバージョンに一致させること.

    sudo apt -y update
    sudo apt -y install build-essential gcc g++ make
    sudo apt -y install git 
    sudo pip3 install -U numpy scikit-image
    sudo mkdir /usr/local
    cd /usr/local
    sudo rm -rf Open3D
    sudo git clone -b v0.13.0 --recursive https://github.com/isl-org/Open3D
    sudo chown -R $USER Open3D
    cd Open3D
    git switch -
    yes | bash util/install_deps_ubuntu.sh
    rm -f CMakeCache.txt
    /usr/local/bin/cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local .
    make 
    sudo make install
    
  6. NVIDIA ドライバ,NVIDIA CUDA ツールキット 11.5,NVIDIA cuDNN 8 のインストール: 別ページで説明している.
  7. Open3D-ML 関連ファイルのインストール

    次のコマンドを実行.

    git clone では「-b r0.13.0」のようにバージョンを指定する.このバージョンは, さきほど「pip3 show open3d」で確認したバージョンに一致させること.

    cd /usr/local
    sudo rm -rf Open3D-ML
    sudo git clone --recursive -b r0.13.0 https://github.com/isl-org/Open3D-ML
    sudo chown -R $USER Open3D
    sudo chown -R $USER Open3D-ML
    cd Open3D-ML
    git switch -
    sudo pip3 install -r requirements.txt
    sudo pip3 install -r requirements-tensorflow.txt
    sudo pip3 install -r requirements-torch.txt
    sudo pip3 install -U numpy chumpy json-tricks munkres xtcocotools yapf
    cd ../Open3D
    rm -f CMakeCache.txt
    /usr/local/bin/cmake \
      -DBUILD_PYTORCH_OPS=ON \
      -DBUILD_TENSORFLOW_OPS=ON \
      -DBUNDLE_OPEN3D_ML=ON \
      -DOPEN3D_ML_ROOT=/usr/local/Open3D-ML \
      -DGLIBCXX_USE_CXX11_ABI=OFF \
      -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local .
    make 
    sudo make install
    

Open3D に付属の Python のプログラムを動かしてみる(Python を使用)

  1. カレントディレクトリの移動

    Windows では 「cd %LOCALAPPDATA%\Open3D\docs\jupyter」

    Ubuntu では 「cd /usr/local/Open3D/docs/jupyter」

  2. Python プログラムの実行

    Python プログラムの実行

    Python 開発環境(Jupyter Qt Console, Jupyter ノートブック (Jupyter Notebook), Jupyter Lab, Nteract, Spyder, PyCharm, PyScripterなど)も便利である.

    Python 開発環境の説明: 別ページにまとめている.

    pointcloud.ipynb に記載の Python プログラムを実行