Python から libpcl を使う(GitHub の davidcaron/pclpy, Python を使用)(Ubuntu 上)

目次

利用条件などは利用者において確認してください

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謝辞:このページで使用しているソフトウェア類の作者に感謝します

前準備

Python 3.12 のインストール(Windows 上) [クリックして展開]

以下のいずれかの方法で Python 3.12 をインストールする。Python がインストール済みの場合、この手順は不要である。

方法1:winget によるインストール

管理者権限コマンドプロンプトで以下を実行する。管理者権限のコマンドプロンプトを起動するには、Windows キーまたはスタートメニューから「cmd」と入力し、表示された「コマンドプロンプト」を右クリックして「管理者として実行」を選択する。

winget install --id Python.Python.3.12 -e --scope machine --silent --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/quiet InstallAllUsers=1 PrependPath=1 Include_test=0 Include_pip=1 Include_launcher=1 InstallLauncherAllUsers=1 TargetDir=\"C:\Program Files\Python312\""
powershell -Command "$p='C:\Program Files\Python312'; $s=\"$p\Scripts\"; $m=[Environment]::GetEnvironmentVariable('Path','Machine'); if($m -notlike \"*$s*\") { [Environment]::SetEnvironmentVariable('Path', \"$p;$s;$m\", 'Machine') }"

--scope machine を指定することで、システム全体(全ユーザー向け)にインストールされる。このオプションの実行には管理者権限が必要である。インストール完了後、コマンドプロンプトを再起動すると PATH が自動的に設定される。

方法2:インストーラーによるインストール

  1. Python 公式サイト(https://www.python.org/downloads/)にアクセスし、「Download Python 3.x.x」ボタンから Windows 用インストーラーをダウンロードする。
  2. ダウンロードしたインストーラーを実行する。
  3. 初期画面の下部に表示される「Add python.exe to PATH」に必ずチェックを入れてから「Customize installation」を選択する。このチェックを入れ忘れると、コマンドプロンプトから python コマンドを実行できない。
  4. 「Install Python 3.xx for all users」にチェックを入れ、「Install」をクリックする。

インストールの確認

コマンドプロンプトで以下を実行する。

python --version

バージョン番号(例:Python 3.12.x)が表示されればインストール成功である。「'python' は、内部コマンドまたは外部コマンドとして認識されていません。」と表示される場合は、インストールが正常に完了していない。

Build Tools for Visual Studio 2026 のインストール(Windows 上) [クリックして展開]

Build Tools for Visual Studio は,Visual Studio の IDE を含まない C/C++ コンパイラ,ライブラリ,ビルドツール等のコマンドライン向け開発ツールセットである。インストール済みの場合、この手順は不要である。

管理者権限コマンドプロンプトで以下を実行する。管理者権限のコマンドプロンプトを起動するには、Windows キーまたはスタートメニューから「cmd」と入力し、表示された「コマンドプロンプト」を右クリックして「管理者として実行」を選択する。

REM VC++ ランタイム
winget install --scope machine --id Microsoft.VCRedist.2015+.x64 -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/quiet /norestart"

REM Build Tools + Desktop development with C++(VCTools)+ 追加コンポーネント(一括)
winget list --id Microsoft.VisualStudio.BuildTools 2>nul | findstr /i "BuildTools" >nul 2>&1
if %ERRORLEVEL% EQU 0 (
    for /f "delims=" %P in ('"C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\Installer\vswhere.exe" -products * -property installationPath') do start /wait "" "C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\Installer\setup.exe" modify --installPath "%P" --add Microsoft.VisualStudio.Workload.VCTools --add Microsoft.VisualStudio.Workload.MSBuildTools --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.CMake.Project --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.Llvm.Clang --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.Llvm.ClangToolset --add Microsoft.VisualStudio.Component.Windows11SDK.26100 --includeRecommended --quiet --norestart
) else (
    winget install --scope machine --id Microsoft.VisualStudio.BuildTools -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "--quiet --wait --norestart --nocache --add Microsoft.VisualStudio.Workload.VCTools --includeRecommended --add Microsoft.VisualStudio.Workload.MSBuildTools --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.CMake.Project --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.Llvm.Clang --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.Llvm.ClangToolset --add Microsoft.VisualStudio.Component.Windows11SDK.26100"
)
REM  何らかの理由で BuildTools の動作がおかしくなった場合は,以下を実行すると,既存のインストールのファイル破損・欠損を修復し正常な状態に復元する効果がある.
REM "C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\Installer\setup.exe" repair --installPath "C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\18\BuildTools" --quiet --norestart
REM 以下で正常であることを確認する.パスが表示されれば正常である.
REM "C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\Installer\vswhere.exe" -products * -requires Microsoft.VisualStudio.Workload.VCTools -property installationPath

--add で追加されるコンポーネント

上記のコマンドでは,まず Build Tools 本体と Visual C++ 再頒布可能パッケージをインストールし,次に setup.exe を用いて以下のコンポーネントを追加している。

インストール完了の確認

winget list Microsoft.VisualStudio.BuildTools

上記以外の追加のコンポーネントが必要になった場合は Visual Studio Installer で個別にインストールできる。

Visual Studio の機能を必要とする場合は、追加インストールできる。

Git のインストール(Windows 上)

Gitは,バージョン管理システム.ソースコードの管理や複数人での共同に役立つ.

サイト内の関連ページWindows での Git のインストール: 別ページ »で説明

関連する外部ページGit の公式ページ: https://git-scm.com/

Git のインストール(Windows 上) [クリックして展開]

管理者権限コマンドプロンプトで以下を実行する.管理者権限は,winget の --scope machine オプションでシステム全体にインストールするために必要となる.

REM Git をシステム領域にインストール
winget install --scope machine --id Git.Git -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/VERYSILENT /NORESTART /NOCANCEL /SP- /CLOSEAPPLICATIONS /RESTARTAPPLICATIONS /COMPONENTS=""icons,ext\reg\shellhere,assoc,assoc_sh"" /o:PathOption=Cmd /o:CRLFOption=CRLFCommitAsIs /o:BashTerminalOption=MinTTY /o:DefaultBranchOption=main /o:EditorOption=VIM /o:SSHOption=OpenSSH /o:UseCredentialManager=Enabled /o:PerformanceTweaksFSCache=Enabled /o:EnableSymlinks=Disabled /o:EnableFSMonitor=Disabled"

7-Zip のインストール(Windows 上) [クリックして展開]

管理者権限コマンドプロンプトで以下を実行する。管理者権限のコマンドプロンプトを起動するには、Windows キーまたはスタートメニューから「cmd」と入力し、表示された「コマンドプロンプト」を右クリックして「管理者として実行」を選択する。

REM 7-Zip をシステム領域にインストール
winget install --scope machine --id 7zip.7zip -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements
REM 7-Zip のパス設定
powershell -NoProfile -Command "$p='C:\Program Files\7-Zip'; $c=[Environment]::GetEnvironmentVariable('Path','Machine'); if((Test-Path $p) -and $c -notlike \"*$p*\"){[Environment]::SetEnvironmentVariable('Path',\"$p;$c\",'Machine')}"

libpcl 1.9.1 のインストール

davidcaron/pclpy を使いたい.次のページによれば,バージョンは 1.9.1 が指定されている.

davidcaron/pclpy の URL: https://github.com/davidcaron/pclpy

davidcaron/pclpy のインストール

davidcaron/pclpy の URL: https://github.com/davidcaron/pclpy
  1. インストールディレクトリを空にする
    • Windows の場合
      mkdir c:\pytools
      cd c:\pytools
      rmdir /s /q pclpy
      
    • Ubuntu の場合
      sudo mkdir /usr/local/pytools
      cd /usr/local/pytools
      sudo rm -rf pclpy
      
  2. github の davidcaron/pclpy のダウンロード
    • Windows の場合
      cd c:\pytools
      git clone --recursive https://github.com/davidcaron/pclpy
      
    • Ubuntu の場合
      cd /usr/local/pytools
      sudo git clone --recursive https://github.com/davidcaron/pclpy
      
  3. 前提パッケージのインストール
    • Windows の場合
      cd pclpy
      python -m pip install -r requirements-dev.txt
      
    • Ubuntu の場合は「sudo pip3」
      cd pclpy
      sudo apt -y install python3-pybind11 python3-inflection python3-unidecode python3-pytest
      sudo pip3 install -r requirements-dev.txt
      
  4. インストール

    Ubuntu の場合

    sudo chown -R $USER /usr/local/pytools/pclpy
    cd /usr/local/pytools/pclpy
    PYTHON=python3 bash scripts/download_pcl.sh
    PYTHON=python3 bash scripts/generate_points_and_bindings.sh
    # scripts/generate_hpp_point_types.sh
    cd generators
    PCL_REPO_PATH=/usr/local/pcl-pcl-1.9.1 PYTHONPATH=/usr/local/pytools/pclpy python3 generate_point_types.py
    cd ..
    python3 setup.py build
    sudo python3 setup.py install
    
  5. 動作確認

    https://github.com/davidcaron/pclpy/blob/master/README.md に記載の Python プログラムを実行してみる

    エラーメッセージが出なければOKとする

    import pclpy
    from pclpy import pcl
    
    point_cloud = pclpy.read("/usr/local/pclpy/tests/test_data/street.las", "PointXYZRGBA")
    mls = pcl.surface.MovingLeastSquaresOMP.PointXYZRGBA_PointNormal()
    tree = pcl.search.KdTree.PointXYZRGBA()
    mls.setSearchRadius(0.05)
    mls.setPolynomialFit(False)
    mls.setNumberOfThreads(12)
    mls.setInputCloud(point_cloud)
    mls.setSearchMethod(tree)
    mls.setComputeNormals(True)
    output = pcl.PointCloud.PointNormal()
    mls.process(output)