はじめに

Windows, Visual Studio 2017でQt，VTK (with Qt)サポート + Python 3な開発環境構築の記録用メモ．
OpenCV, PCL, Open3D, TensorFlowが使える環境を構築，ライブラリは原則 C:\lib 以下に配置．

TensorFlow 1.13.1にあわせるため，CUDA 10.0，cuDNN 7.4，Python 3.6をインストールする．
https://www.tensorflow.org/install/source
（Windows向けのページ https://www.tensorflow.org/install/source_windows は情報が古そう）
CUDAが最新のVisual Studioに対応しているか不安なのでVS2017を使用する．

1年前の記事，2年前の記事のアップデートです．
引き続き http://unanancyowen.com/pcl191 (PCL 1.9.1) を大いに参考にさせて頂きました．ありがとうございます．

本記事での > 何かコマンド は，PowerShell上での操作を意味します．

導入するもの

インストーラー使用
- Visual Studio Community 2017 15.9.11
- Anaconda 2019.03 for Windows
- CUDA 10.0
- cuDNN 7.4.2 for CUDA 10.0
- Qt 5.12.3
- Git for Windows 2.21.0
- CMake 3.14.3
- HDF5 1.10.5
- Microsoft MPI 10.0.12498.5, Microsoft MPI SDK 10.0.12498.5
- OpenNI 2.2.0.33 (x64) Beta
- (MATLAB 2018b) もし使うなら
パッケージマネージャー使用，ちょっと注意が必要
- TensorFlow 1.13.1
ソースから導入
- bzip2 1.0.6 （ソースのみ）
- zlib 1.2.11 （ソースのみ）
- Boost 1.70.0
- FreeGLUT 3.0.0
- GLEW 2.1.0
- Eigen 3.3.7
- VTK 8.2.0
- FLANN 1.9.1
- QHull 2018.0.1 (7.3.0)
- OpenCV 4.1.0
- PCL 1.9.1
- Bullet 2.88
- Open3D 0.6.0

システム構成（参考）

要素	スペック
CPU	Intel Core i9-9900K
RAM	64GB
OS	Windows 10 Pro (64bit)
GPU	NVIDIA GeForce GTX 2080 Ti x2

導入手順

インストーラー使用

Visual Studio Community 2017 15.9.11
- https://www.visualstudio.com/ja/vs/older-downloads/
- 以下を追加で選択
  - ワークフロー/C++によるデスクトップ開発
  - ワークフロー/C++によるゲーム開発
  - 個別のコンポーネント/画像と3Dモデルのエディター
  - 言語パック/英語
  - 言語パック/日本語
Anaconda 2019.03 for Windows
- https://www.anaconda.com/distribution/
- C:\Python\Anaconda3にインストール
- Python 3.7がインストールされるので，一応3.6にダウングレード
  - > conda install python=3.6
  - Python 3.6.8 にダウングレードされる
CUDA 10.0
- https://developer.nvidia.com/cuda-10.0-download-archive
cuDNN 7.4.2 for CUDA 10.0
- https://developer.nvidia.com/rdp/cudnn-download
- 解凍したファイルを C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v10.0 にコピー
Qt 5.12.3
- https://www.qt.io/download
- インストーラーではQt 5.12.3を選択
- 環境変数 QT_DIR を C:\Qt\5.12.3\msvc2017_64\lib\cmake\ に設定
- PATH に C:\lib\Qt\install\bin\ を追加
Git for Windows 2.21.0
- https://gitforwindows.org/
CMake 3.14.3
- https://cmake.org/
HDF5 1.10.5
- https://www.hdfgroup.org/downloads/hdf5
- ユーザー登録が必要なので注意
- hdf5-1.10.5-Std-win10_64-vs15を選択
- 環境変数 HDF5_ROOT を C:\Program Files\HDF_Group\HDF5\1.10.5\ に設定
Microsoft MPI 10.0.12498.5, Microsoft MPI SDK 10.0.12498.5
- https://docs.microsoft.com/en-us/message-passing-interface/microsoft-mpi
OpenNI 2.2.0.33 (x64) Beta
- https://structure.io/openni
(MATLAB 2018b) もし使うなら

TensorFlow 1.13.1

（参考: https://www.tensorflow.org/install ）

AnacondaでTensorFlow用の環境を作る
> conda create -n tensorflow pip python=3.6
> activate tensorflow
> pip install --ignore-installed --upgrade tensorflow-gpu
TensorFlowが動作することを確認．まずPythonインタプリタ起動
> python
インタプリタ上で以下を走らせてみる

> import tensorflow as tf
> hello = tf.constant('Hello, TensorFlow!')
> sess = tf.Session()
> print(sess.run(hello))

b'Hello, TensorFlow!'が出ていればとりあえずOK．(Ctrl)+Zで抜ける

bzip2 1.0.6 （ソースのみ）

C:\lib\bzip2 を作成
https://sourceforge.net/projects/bzip2/ からソースをダウンロードしてC:\lib\bzip2\srcに解凍

zlib 1.2.11 （ソースのみ）

C:\lib\zlib を作成
http://zlib.net/ からソースをダウンロードしてC:\lib\zlib\srcに解凍

Boost 1.70.0

（参考: https://gist.github.com/UnaNancyOwen/d879a41710e9c05025f8 ）

C:\lib\Boost\を作成
http://www.boost.org/users/download/ からソースをダウンロード，C:\lib\Boost\srcに解凍
VS 2017 用 x64 Native Tools コマンドプロンプトを起動，以降はこのプロンプト上で実行
> cd C:\lib\Boost\src
> bootstrap.bat

project-config.jamに以下を追記（Boost.MPIとPython3.6用のBoost.PythonとBoost.Numpyを導入）

using mpi ;

using python : 3.6 : "C:/Python/Anaconda3/python.exe" : "C:/Python/Anaconda3/include" : "C:/Python/Anaconda3/libs"  : <address-model>64 ;

> b2.exe toolset=msvc-14.1 address-model=64 --build-dir="C:/lib/Boost/build" -s BZIP2_SOURCE="C:/lib/bzip2/src" -s ZLIB_SOURCE="C:\lib\zlib\src" -s NO_ZLIB=0 -s NO_BZIP2=0 -j7
（-jで並列数指定，コア数以下に設定すると良さげ．）
> b2.exe toolset=msvc-14.1 address-model=64 --build-dir="C:/lib/Boost/build" install --prefix="C:/lib/Boost/install"
環境変数 BOOST_ROOT を C:\lib\Boost\install\ に設定

FreeGLUT 3.0.0

C:\lib\Freeglut を作成し移動
http://freeglut.sourceforge.net/ からソースをダウンロード，C:\lib\Freeglut\srcに解凍
CMake (Visual Studio 15 2017, x64)
- src: C:\lib\Freeglut\src
- build: C:\lib\Freeglut\build
Configure （変更点のみ．各自の環境に合わせて確認する）
- CMAKE_INSTALL_PREFIX: C:/lib/Freeglut/install/
- INSTALL_PDB: no
Generate & Open Project
DebugでALL_BUILD, INSTALLを順にビルド
ReleaseでALL_BUILD, INSTALLを順にビルド
環境変数 GLUT_ROOT_PATH を C:\lib\Freeglut\install\ に設定
PATH に C:\lib\Freeglut\install\bin\ を追加

GLEW 2.1.0

C:\lib\GLEW を作成
http://glew.sourceforge.net/ からソースをダウンロード，C:\lib\Qt\GLEW\srcに解凍．
GitHubのリポジトリには含まれていないファイルがあるので必ずzipで．
C:\lib\GLEW\srcに移動
CMake (Visual Studio 15 2017, x64)
- src: C:\lib\GLEW\src\build\cmake
- build: C:\lib\GLEW\build
Configure （変更点のみ．各自の環境に合わせて確認する）
- CMAKE_INSTALL_PREFIX: C:/lib/GLEW/install/
Generate & Open Project
DebugでALL_BUILD, INSTALLを順にビルド
ReleaseでALL_BUILD, INSTALLを順にビルド
環境変数 GLEW_ROOT を C:\lib\GLEW\install\ に設定
PATHに C:\lib\GLEW\install\bin\ を追加

Eigen 3.3.7

（参考: https://gist.github.com/UnaNancyOwen/08e5a9b8f5979ed0077c ）

C:\lib\Eigen\ を作成し移動
> git clone https://github.com/eigenteam/eigen-git-mirror.git src
> cd src
> git checkout 3.3.7
CMake (Visual Studio 15 2017, x64)
- src: C:\lib\Eigen\src
- build: C:\lib\Eigen\build
Configure （変更点のみ．各自の環境に合わせて確認する）
- CMAKE_INSTALL_PREFIX: C:/lib/Eigen/install/
Generate & Open Project
DebugでALL_BUILD, INSTALLを順にビルド
ReleaseでALL_BUILD, INSTALLを順にビルド
環境変数 EIGEN_ROOT を C:\lib\Eigen\install\ に設定

VTK 8.2.0

（参考: https://gist.github.com/UnaNancyOwen/9d16060714ba9b28f90e ）

C:\lib\VTK\ を作成し移動
> git clone https://github.com/Kitware/VTK.git src
> cd src
> git checkout v8.2.0
CMake (Visual Studio 15 2017, x64)
- src: C:\lib\VTK\src
- build: C:\lib\VTK\build
Configure （変更点のみ．各自の環境に合わせて確認する）
- CMAKE_DEBUG_POSTFIX: _d
- BUILD_TESTING: no
- CMAKE_CXX_MP_FLAG: yes
- CMAKE_INSTALL_PREFIX: C:/lib/VTK/install/
- VTK_GROUP_Qt: yes
Generate & Open Project
DebugでALL_BUILD, INSTALLを順にビルド
ReleaseでALL_BUILD, INSTALLを順にビルド
環境変数 VTK_DIR を C:\lib\VTK\install\ に設定
PATHに C:\lib\VTK\install\bin\ を追加

FLANN 1.9.1

（参考: https://gist.github.com/UnaNancyOwen/1e3fced09e4430ad0b7b ）

C:\lib\Flann\ を作成し移動
> git clone https://github.com/mariusmuja/flann.git src
> cd src
> git checkout 1.9.1
src\cpp\flann\algorithms\kdtree_cuda_3d_index.cu の45行目の次に#include <thrust/gather.h>を追加．
CMake (Visual Studio 15 2017, x64)
src: C:\lib\Flann\src
build: C:\lib\Flann\build
Configure （変更点のみ．各自の環境に合わせて確認する）
- CMAKE_DEBUG_POSTFIX: _d
- CMAKE_INSTALL_PREFIX: C:/lib/GLEW/install
- BUILD_CUDA_LIB: yes
- BUILD_DOC: no
- BUILD_MATLAB_BINDINGS: no
- BUILD_PYTHON_BINDINGS: no
- BUILD_EXAMPLES: no
- BUILD_TESTS: no
Generate & Open Project
DebugでALL_BUILD, INSTALLを順にビルド
ReleaseでALL_BUILD, INSTALLを順にビルド
環境変数 FLANN_ROOT を C:\lib\Flann\install\ に設定
PATHに C:\lib\Flann\install\bin\ を追加

QHull 2018.0.1 (7.3.0)

（参考: https://gist.github.com/UnaNancyOwen/ffbe6b05ee0101620d3c ）

C:\lib\Qfull\ を作成し移動
> git clone https://github.com/qhull/qhull.git src
> cd src
> git checkout v7.3.0
CMake (Visual Studio 15 2017, x64)
- src: C:\lib\Qfull\src
- build: C:\lib\Qfull\build
Configure （変更点のみ．各自の環境に合わせて確認する）
- CMAKE_DEBUG_POSTFIX: _d
- CMAKE_INSTALL_PREFIX: C:/lib/Qfull/install/
Generate & Open Project
DebugでALL_BUILD, INSTALLを順にビルド
ReleaseでALL_BUILD, INSTALLを順にビルド
環境変数 QHULL_ROOT を C:\lib\Qfull\install\ に設定
PathにC:\lib\Qfull\install\binを追加

OpenCV 4.1.0

（参考: http://qiita.com/emakryo/items/5e2c79c2a18e60dd212f ）
（参考: http://qiita.com/fukushima1981/items/fae7d40123bfdf426624 ）

C:\lib\OpenCV\ を作成し移動
> git clone https://github.com/Itseez/opencv.git src
> cd src
> git checkout 4.1.0
> cd ..
> git clone https://github.com/Itseez/opencv_contrib.git src_contrib
> cd src_contrib
> git checkout 4.1.0
CMake (Visual Studio 15 2017, x64)
- src: C:\lib\OpenCV\src
- build: C:\lib\OpenCV\build
Configure （変更点のみ．各自の環境に合わせて確認する，CUDA_ARCH_BINはVisual Studio上のNsightからSystem Infoで確認するのが楽）
- CMAKE_INSTALL_PREFIX: C:/lib/OpenCV/install/
- CUDA_ARCH_BIN: 7.5
- BUILD_opencv_python3: no
- WITH_QT yes
- WITH_OPENNI2: yes
- WITH_OPENGL: yes
- WITH_CUDA: yes
- OPENCV_EXTRAMODELUES_PATH: C:/lib/OpenCV/src_contrib/modules/
- EIGEN_INCLUDE_PATH: C:/lib/Eigen/install/include/eigen3/
- OPENCV_ENABLE_NONFREE: yes
Generate & Open Project
DebugでALL_BUILD, INSTALLを順にビルド
CMakeで再度Configure（Pythonのデバッグビルドを持っていないため，Pythonバインディングはリリースのみでビルドする）
- BUILD_opencv_python3: yes
Generate & Open Project
ReleaseでALL_BUILD, INSTALLを順にビルド
環境変数 OPENCV_DIR を C:\lib\OpenCV\install\ に設定
PATHに C:\lib\OpenCV\install\bin\ と C:\lib\OpenCV\install\x64\vc15\bin\ を追加

PCL 1.9.1

（参考: https://gist.github.com/UnaNancyOwen/59319050d53c137ca8f3 ）

C:\lib\PCL\ を作成し移動
> git clone https://github.com/PointCloudLibrary/pcl.git src
> cd src
> git checkout pcl-1.9.1
io\src\ensenso_grabber.cppの464行目と509行目の uint を unsigned int に変更
visualization\include\pcl\visualization\impl\pcl_visualizer.hppの1431行目，1467行目，1543行目 am_it->second.actor->GetMapper ()->ImmediateModeRenderingOff (); をそれぞれコメントアウト
https://github.com/PointCloudLibrary/pcl/pull/2942 を参考に， segmentation\include\pcl\segmentation\supervoxel_clustering.h の528行目を friend void boost::checked_delete<> (const typename pcl::SupervoxelClustering<PointT>::SupervoxelHelper *) BOOST_NOEXCEPT; に修正
CMake (Visual Studio 15 2017, x64)
- src: C:\lib\PCL\src
- build: C:\lib\PCL\build
Configure （変更点のみ．各自の環境に合わせて確認する）
- CMAKE_INSTALL_PREFIX: C:/lib/PCL/install/
- FLANN_LIBRARY_DEBUG: C:/lib/Flann/install/lib/flann_cpp_s_d.lib
- BUILD_CUDA: yes
- BUILD_GPU: yes
- BUILD_examples: yes
- BUILD_cuda_io: yes
- BUILD_gpu_kinfu: yes
- BUILD_gpu_kinfu_large_scale: yes
- BUILD_gpu_surface: yes
- BUILD_gpu_tracking: yes
- CUDA_ARCH_BIN: 7.5
Generate & Open Project
DebugでALL_BUILD, INSTALLを順にビルド
ReleaseでALL_BUILD, INSTALLを順にビルド
環境変数 PCL_ROOT を C:\lib\PCL\install\ に設定
PATHに C:\lib\PCL\install\bin\ を追加

Bullet 2.88

C:\lib\Bullet\ を作成し移動
> git clone https://github.com/bulletphysics/bullet3.git src
> cd src
> git checkout 2.88
CMake (Visual Studio 15 2017, x64)
- src: C:\lib\Bullet\src
- build: C:\lib\Bullet\build
Configure
- CMAKE_INSTALL_PREFIX: C:/lib/Bullet/install/
- LIBRARY_OUTPUT_PATH: C:/lib/Bullet/install/lib/
- INSTALL_LIBS: yes
- USE_MSVC_RUNTIME_LIBRARY_DLL: yes
- BUILD_BULLET2_DEMOS: no
- BUILD_CPU_DEMOS: no
- BUILD_OPENGL3_DEMOS: no
- BUILD_UNIT_TESTS: no
Generate & Open Project
DebugでALL_BUILD, INSTALLを順にビルド
ReleaseでALL_BUILD, INSTALLを順にビルド
環境変数 BULLET_ROOT を C:\lib\Bullet\install\lib\cmake\ に設定

Open3D 0.6.0

（参考: http://open3d.org/docs/compilation.html ）

C:\lib\Open3D\ を作成し移動
> git clone --recursive https://github.com/intel-isl/Open3D src
> cd src
> git checkout v0.6.0
CMake (Visual Studio 15 2017, x64)
- src: C:\lib\Open3D\src
- build: C:\lib\Open3D\build
Configure
- CMAKE_INSTALL_PREFIX: C:/lib/Open3D/install/
Generate & Open Project
DebugでALL_BUILD, INSTALLを順にビルド
ReleaseでALL_BUILD, INSTALLを順にビルド
Releaseでinstall-pip-packageをビルド（他の仮想環境にインストールしたい場合には適宜その環境で実行）

おわりに

今回で三度目です．
一年間でどのライブラリがどれくらい更新されているか分かるので楽しいんですが，最近は環境構築とかに情熱を燃やせなくなってきました．．．