win10下在Qt中使用VTK（安装VS2017+安装QT5.9.9+编译配置VTK8.2.0）

前言
一、安装Visual Studio2017
- 1）官网下载可执行的安装程序
- 2）安装
- 3）启动
二、安装Qt 5.9.9
- 1）下载可执行的安装程序
- 2）安装
- 3）配置环境变量
三、安装Cmake
- 1）下载可执行的安装程序
- 2）安装
四、VTK的下载、配置、生成
- 1）下载VTK
- 2）VTK的配置、生成
五、将VTK与Qt连接起来
- 1）在Qt的designer中加入VTK控件
- 2）在Visual Studio 2017中引入Qt
- 3）在Visual Studio 2017中引入VTK
六、结束语

前言

作为一个只浅学过C语言和C++的纯小白，在编译VTK（visualization toolkit）并与Qt结合的过程中遇到了很多问题，零零碎碎也看了许多文章教程，但由于版本兼容、过程不完整等问题走了许多弯路，最后东拼西凑勉强完成，故写下这篇文章供大家参考。
本文主要目的是安装vs2017，Qt，Cmake以及VTK，并使Qt和VTK均可以在vs2017中使用。

一、安装Visual Studio2017

1）官网下载可执行的安装程序

首先，到Visual Studio官网(www.visualstudio.com)下载安装工具。
在这里插入图片描述

在搜索栏处搜索就能找到包括2017等以前版本
附直达网址：较古老版本——https://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/vs/older-downloads/

2）安装

VS 2017 下载完成后，双击下载好的可执行文件即可进入安装界面：

1、点击 “继续” 按钮，此时会弹出一个进度条：

在这里插入图片描述

2、等进度条完成后，会直接跳到下面的页面：

3、选择工作负载、组件，确定安装位置：
我们只需要安装 “使用C++ 的桌面开发” 即可，其他如有需要可自行安装；
同时在这个页面，还可以选择 VS 2017 的存储位置；
然后直接点击安装，此过程可能需要一段时间，请耐心等待。
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4、安装完成：
VS 2017 会要求重启计算机，按要求重启即可。
安装成功后，首次使用 VS 2017 还需要对其进行简单的配置，包括开发环境和软件本身的主题风格。
启动Visual Studio 2017，会提示让你登陆，可以登录、注册，当然直接略过也可。
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3）启动

接下来选择配置开发环境：
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我们使用主要进行的是 C/C++ 程序开发，所以选择 “Visual C++” 这个选项，至于颜色主题选个顺眼的就行，然后点击 “启动 Visual Studio” 按钮。
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最后，再等待几分钟的准备过程启动就成功啦！

二、安装Qt 5.9.9

1）下载可执行的安装程序

同样先在Qt中文官网(https://www.qt.io/zh-cn/)下载安装工具。
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附直达地址：Qt Download—— https://download.qt.io/archive/qt/
在这里插入图片描述

Qt5.9是长期支持版，会在较长的时间内获得安全、维护和(有时有)功能的更新，因此我们选择5.9.9

2）安装

双击下载好的可执行文件即可进入安装界面：

1、点击”Next“
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2、登录账号，没有的话去官网注册一个即可
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3、选择安装位置
（注意，安装路径不能带空格、中文字符或者其它任何特殊字符，Qt的任何相关路径都不能出现中文）
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4、选择需要的组件
QT中有很多的组件，抱歉我不是很懂，所以我把我觉得可能有用都下载了，我们要使用vs2017所以其中MSVC 2017 64-bit是必要的，其他的组件大家可以按照需求下载。但是选择组件较多时，会占用比较大的内存，如果你的内存不够，最好还是多查一查。以下是我的选择。
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5、接着选择”下一步“，”下一步“就完成了

3）配置环境变量

1、右击计算机—属性，点击高级系统设置—环境变量
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2、接下来点开系统变量中的Path，点击”新建“，输入Qt安装所在路径下的msvc2017_64\bin文件夹，然后确定（如果你曾经为python配置过环境，一定要点击”上移“将Qt的路径移动到python的路径上方）
在这里插入图片描述
完成以上内容，Qt便安装完成了！

三、安装Cmake

1）下载可执行的安装程序

在官网下载安装程序
直达网址：Cmake Download——https://cmake.org/download/
进入Cmake下载网页后，我们选择最新的3.25.1版本，在文件列表中我们选择最便于安装的msi（环境：Windows 64位），如下图所示。
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2）安装

下载完成后双击进行安装
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1、欢迎界面，点击“Next”
(因为下载完成后有些下载页面就无法打开了，因此借用了一些别人的图片)

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2.同意协议，点击“Next”
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3、选择第二个选项（安装程序会将文件目录添加至所有用户的系统环境变量中），点击“Next”
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4、选择安装目录（小提示：这个软件不大只有100MB左右），点击“Next”
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5、点击“Install”，等进度条走完便安装完成了
（因为之前选择了自动添加到系统变量for all users，因此我们不需要再手动配置环境）
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四、VTK的下载、配置、生成

1）下载VTK

直达地址：VTK官网——https://www.vtk.org/download/

1、我们选择8.2.0版本，下载VTK-8.2.0.zip,如下图所示：
（.zip是window系统的，.tar.gz是Linux系统的，不知为何最新的9.2.5没有ZIP）
VTKData和VTKLargeData都是官方示例程序中的数据，如有需要可自行下载。
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2、创建一个目录（最好不要在C盘），命名为VTK，在其中新建五个目录，分别命名为vtk_src、vtk_bin、vtk_res、vtk_debug、vtk_release，操作完成的结果如下图所示：
(scr存放的是解压后的vtk文件；bin存放的是编译出来的项目文件；res作为中转；debug存放debug生成的文件；release存放release生成的文件)
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3、将VTK-8.2.0.zip解压到vtk_src文件夹中
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2）VTK的配置、生成

1、打开Cmake（之前看文章说有的电脑要以管理员身份运行不然后续Configure会卡住，但我没有遇到此类问题，写出仅供大家参考）。选择两个路径，第一个是指源文件所在路径即vtk_src，第二是指编译生成的文件路径即vtk_bin。下面两个可选框Grouped和Advanced，推荐都勾上，其中Grouped会让结果以分类形式呈现，更加方便寻找；Advanced则会有更多的选项。然后点击“Configure”。
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2、点击“Configure”后出现此窗口，选择对应版本的编译器，如果选择不对，后面可能会提示错误需要回到这边重新选择。如果你是x64的最好选择x64。
此处我们第一栏选择Visual Studio 15 2017，第二栏选择x64，第三栏空中即可，下面四选一用默认的第一个即可，如下图然后点击“Finish”。
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3、之后需要稍等一会儿了，待进度条走完后，便会出现一个喜庆的红色界面，~~全部报错，把寄打在公屏上~~，开个小玩笑，这个只是要求你进行设置的确定并不是报错。

我们需要勾选以下内容：
(蓝线划出的即是更改的地方)
BUILD_SHARED_LIBS 动态编译，勾选上（我的默认是勾上的）。

BUILD_EXAMPLES 是官方示例程序，建议勾上但不是必须。

CMAKE_INSTALL_PREFIX 这个表示vtk最后生成的链接库的位置，默认是C:/ProgramFiles /VTK，我们改为E:/VTK/vtk_res。

VTK_Group_Qt 勾选上。
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4、勾选完成后再次点击“Configure”，这次耗时会短很多，红色区域变少了，主要是Qt方面的。

将Qt5_DIR等以Qt_5开头的选项，改成自己Qt中 5.9.9/msvc2017_64/lib/cmake/* 中对应的位置，如下图（如果你之前Qt环境配置正确这里应该是默认填好的）
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5、再次“Configure”,这时候红色消失了，点击“Generate”，然后等待进度条走完即可。
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6、打开VTK项目

注意，不要直接在Cmake中点击open project。
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因为在CMAKE_INSTALL_PREFIX路径下写入文件需要管理员权限。所以我们在桌面上右击Visual Studio 2017，以管理员身份运行，然后在程序内打开VTK.sln。（VTK.sln就在我们之前建的vtk_bin当中）
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7、右击右边解决方案资源管理器里的ALL_BUILD,点击“生成”，这时候会开始编译，这个过程时间有点小长，我大概用了二十分钟。
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8、在编译完成后，在工具栏选择Release x64，右击右边解决方案资源管理器里的INSTALL,点击“生成”（如果在这一步报错setlocal，很有可能是没有使用管理员身份运行）
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9、等进度条走完vtk_res文件夹里出现了一些文件夹，将它们剪切到vtk_release中即可。
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10、清空vtk_res后，在工具栏选择Debug x64，再次右击右边解决方案资源管理器里的INSTALL,点击“生成”，这次将vtk_res中生成的文件夹移动到vtk_debug中。
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至此，VTK的下载，配置，生成终于完成!

五、将VTK与Qt连接起来

因为Qt引入头文件很麻烦，要在.pro把每个头文件写一句引入语句，我不会什么快捷方法，有大佬写了脚本有兴趣可以查一查。但是我比较熟悉Visual，它的引入头文件就很简单，所以我选择把VTK和Qt都在Visual Studio 2017打开，虽然步骤多但是简单移动适。

1）在Qt的designer中加入VTK控件

找到vtk_release\plugins\designer中的QVTKWidgetPlugin.dll
将其复制到你的Qt目录Qt_5.9.9\5.9.9\msvc2017_64\plugins\designer目录下
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在Qt_5.9.9\5.9.9\msvc2017_64\bin目录下打开designer.exe,就会增加控件，如图：
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2）在Visual Studio 2017中引入Qt

1、打开Visual Studio 2017，在工具栏打开工具，点开其中的“扩展和更新”，选择联机，并在右侧搜索框搜索Qt，下载Qt Visual Studio Tools。
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2、下载好了以后在工具栏会出现 “Qt VS Tools”，接下来点击选择Options。
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3、出现以下窗口，选择Qt，Versions，点击。点击黄色的文件夹图标，然后选择你的Qt目录Qt_5.9.9\5.9.9\msvc2017_64\bin中的qmake.exe
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完成后如下：
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4、我们先新建一个Qt项目，如图，不用改默认选项，一路“Next”、“Finish”即可。
(之后在VS中新建Qt项目都要重复 4 到 9 的步骤）
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5、工具栏选择“Qt VS Tools”，接下来点击选择“Qt Project Settings”
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6、在“配置属性”（注意修改的配置、平台和使用的要相同）里选择“VC++目录”，在右边点击包含目录，点击最右边的小箭头，点击编辑
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7、点击右上角的黄色文件夹，在其中添加你的Qt目录中的Qt_5.9.9\5.9.9\msvc2017_64\include和Qt_5.9.9\5.9.9\msvc2017_64\lib
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8、接下来我们要改变VS的字符编码格式，不然在VS中用Qt写中文字符会报错。
在“配置属性”里选择“常规”，在“字符集”处选择“使用多字节字符集”
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9、在“配置属性”里选择“XML文档生成器”，在“命令行”处“其他选项”中的最后加入“/utf-8”
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10、如果想要使用ui，可以根据需要添加
在“配置属性”选择“Qt Project Settings”。在Qt Modules 中应该至少包括 core, gui, widgets，点击右边小箭头以添加ui tools，如下图所示：
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理论上，此时的Qt项目就可以正常运行了！

但实际上我还是遇到了问题，新的Qt项目可以运行，但原来写的Qt项目现在运行会报错，我又去查了查，发现原来是windows SDK的版本问题，解决方法如下：
11、右击项目，选择“重定向项目”，选择新的版本即可，如下图：
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完成以上步骤，就彻底完成了！！

3）在Visual Studio 2017中引入VTK

这个就简单很多了，把VTK编译生成的头文件放进包含目录，再引入附加依赖项即可，可以参考上面Qt放入的步骤。
(也是之后在VS中新建项目都要重复，但我确实没想到什么好办法）
在“配置属性”里选择“VC++目录”，在右边点击包含目录，点击最右边的小箭头，点击编辑。
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点击右上角的黄色文件夹，在其中添加你的VTK目录中的VTK\vtk_release\include和VTK\vtk_release\lib

在“配置属性”里选择“链接器”中的“输入”，在右边点击“附加依赖项”，点击最右边的小箭头，点击编辑。
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在其中加入VTK\vtk_bin\lib\Debug和ITK\Build\lib\Debug中所有的.lib文件
（此处以Debug为例，可改为Realse）
当然一个一个文件名复制不太现实，或者说太不现实，以下有一个我找到的简单方法