【open3d】Windows 下编译 Open3D C++ 源码完整教程

牙牙要健康2026-02-06 11:07

【open3d】Windows 下编译 Open3D C++ 源码完整教程

文章目录

前言

Open3D 官方推荐使用 CMake + Visual Studio 作为 Windows 平台 C++ 源码的编译工具链，以下是从环境准备、源码获取到编译安装、工程配置的全流程步骤，适配最新版 Open3D 源码，兼容 Visual Studio 2019/2022（64位）。

【参考1】

【参考2】

编译前环境准备（必装组件）

核心编译工具

  • CMake ：版本 ≥ 3.21（Open3D 官方最低要求），官网下载 64位安装包，安装时勾选 Add CMake to the system PATH for all users （添加到系统环境变量）。

    bash 复制代码 
    cmake --version

  • Visual Studio ：官网下载 2019 或 2022 社区版/专业版，安装时必须勾选 使用C++的桌面开发 工作负载，同时确保包含 MSVC 编译器 、Windows SDK （建议 10.0.19041.0 及以上）。

    bash 复制代码 
    "C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\Installer\vswhere.exe" -property catalog_productLineVersion

  • Git ：用于克隆 Open3D 源码，官网下载 64位版本，安装时默认勾选添加到环境变量。

    bash 复制代码 
    git --version

依赖项

Open3D 源码会自动下载并配置所有编译依赖（如 Eigen、GLFW、Boost 等），但是由于网络延迟等种种原因，后续可能需要手动下载安装替换。

环境要求

  • 系统：Windows 10/11 64位（32位系统不支持）
  • 磁盘空间：至少 20GB 空闲（源码+依赖+编译产物）
  • 内存：建议 16GB 及以上（8GB 可能出现编译卡顿/内存不足）

CMake 配置（生成 Visual Studio 工程文件）

获取 Open3D 源码（Git 克隆）

  1. 打开 Git Bash 或 Windows 终端 ，切换到想要存放源码的目录：

    bash 复制代码 
    cd E:\ && mkdir Open3D && cd Open3D

  2. 克隆 Open3D 源码仓库（包含所有子模块，必须加 --recursive）：

    • 官方仓库（推荐）：

      bash 复制代码 
      git clone --recursive https://github.com/isl-org/Open3D.git

    • 若克隆速度慢，可使用 Gitee 镜像（国内速度更快）：

      bash 复制代码 
      git clone --recursive https://gitee.com/mirrors/Open3D.git

  3. 克隆完成后，进入源码根目录：

    bash 复制代码 
    cd Open3D

创建编译目录（规范做法，分离源码与编译产物）

在 Open3D 源码根目录下，创建 build 文件夹（编译产物会存放在此，后续可直接删除清理）：

cmd 复制代码 
mkdir build && cd build

执行 CMake 命令生成工程

核心 CMake 命令格式（适配 Visual Studio 2022，64位），直接在 build 目录下执行：

cmd 复制代码 
cmake .. -G "Visual Studio 17 2022" -A x64 -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=E:\Open3D\install
  • ..：指定 CMake 配置的源码根目录（即 Open3D 源码的 CMakeLists.txt 所在路径）；
  • -G "Visual Studio 17 2022"：指定生成的工程文件适配 Visual Studio 2022（若用 VS2019，改为 -G "Visual Studio 16 2019"）；
  • -A x64：强制生成 64 位工程（Open3D 不支持 32 位，此参数必须加）；
  • -DCMAKE_INSTALL_PREFIX：指定编译完成后 库的安装路径 （后续自己的 C++ 工程会引用此路径下的头文件和库文件，建议自定义绝对路径，如 E:\Open3D\install）。

出现依赖下载失败的情况，看下文依赖下载失败的通用解决方法这小节。

关键注意事项

  • 若 CMake 提示 找不到 Visual Studio，需检查 VS 是否安装了「使用C++的桌面开发」工作负载，或重启终端让环境变量生效；
  • Open3D 编译依赖库下载失败，网络环境限制导致无法正常访问 GitHub 下载，推荐「手动下载 + 校验 + 指定路径」的方案（彻底规避网络问题，适配所有受限环境）；
  • 配置过程中会自动下载部分编译依赖，保持网络畅通，无红色报错即表示 CMake 配置成功。

依赖下载失败的通用解决方法

Open3D 编译依赖多个第三方库，若后续再遇到类似的SSL 下载失败 + 哈希不匹配错误，可直接复用本次的通用解决方案，步骤统一为：

  1. 从错误日志中提取3个关键信息：依赖库名 （如qhull）、版本号 （如v8.0.2）、标准SHA256值 ；

  2. 删除3rdparty_downloads/依赖库名目录下的所有残留文件；

  3. 手动下载对应版本的官方源码包，校验SHA256值与标准值一致；

    bash 复制代码 
    # 切换到文件所在目录
# 执行PowerShell命令计算SHA256哈希（Windows自带，无需安装）
#  文件名 'qhull-8.0.2.tar.gz'
powershell -Command "Get-FileHash -Path 'qhull-8.0.2.tar.gz' -Algorithm SHA256"

  4. 将校验通过的文件放到3rdparty_downloads/依赖库名目录下，并修改名称v8.0.2.tar.gz；

  5. 清理Build目录，重新执行CMake即可。

编译 Open3D 源码（Visual Studio 执行编译）

CMake 配置成功后，build 目录下会生成 Open3D.sln 解决方案文件，编译有两种方式（推荐方式1，更直观）：

方式1：Visual Studio 图形界面编译

  1. 以管理员方式用对应版本的 Visual Studio 打开（如 VS2022） build/Open3D.sln；

  2. 顶部菜单栏选择 编译配置：

    • 调试版本：Debug + x64（开发调试用，带调试信息，运行速度稍慢）；
    • 发布版本：Release + x64 （最终项目用，无调试信息，运行速度快）；
      （建议先编译 Release 版本，日常开发足够，若需要调试再编译 Debug 版本）；

  3. 右键点击解决方案资源管理器中的 INSTALL 项目 → 选择 生成 （核心！编译 INSTALL 会自动将头文件、库文件拷贝到 -DCMAKE_INSTALL_PREFIX 指定的安装路径）；

    出现缺失依赖包下载缓慢的情况，看下文手动下载缺失依赖包的通用解决方法这小节。

  4. 等待编译完成：Open3D 源码较大，编译约10-30分钟（取决于电脑配置），输出窗口无红色报错、提示「生成成功」 即表示编译完成。

windows下可能出现出现以下错误：

修改对应代码位置就可以解决。

cpp 复制代码 
return str(message[slice(0, cut_length, 1)]) + str("✄✄✄")
       + str(message[slice(-cut_length, static_cast<ssize_t>(len(message)), 1)]);
// 替换为
return str(message[slice(0, cut_length, 1)]) + str("cut_cut_cut" )+ str(message[slice(-cut_length, static_cast<ssize_t>(len(message)), 1)]);

方式2：命令行编译（无需打开 VS）

在 build 目录下打开 CMD/PowerShell，执行以下命令（直接编译 Release 版本）：

cmd 复制代码 
cmake --build . --config Release --target INSTALL -j8
  • --config Release：指定编译 Release 版本（改为 Debug 即编译调试版本）；
  • --target INSTALL：编译并安装到指定路径；
  • -j8：指定 8 线程编译（根据自己电脑的 CPU 核心数调整，如 4 核写 -j4，加速编译）。

出现缺失依赖包下载缓慢的情况，看下文手动下载缺失依赖包的通用解决方法这小节。

输出窗口无红色报错 即表示编译完成。

windows下可能出现出现以下错误：

修改对应代码位置就可以解决。

cpp 复制代码 
return str(message[slice(0, cut_length, 1)]) + str("✄✄✄")
       + str(message[slice(-cut_length, static_cast<ssize_t>(len(message)), 1)]);
// 替换为
return str(message[slice(0, cut_length, 1)]) + str("cut_cut_cut" )+ str(message[slice(-cut_length, static_cast<ssize_t>(len(message)), 1)]);

手动下载缺失依赖包的通用解决方法

核心问题仍是国内网络访问 GitHub/Codeload 的 HTTPS 资源不稳定，同样的Open3D 的所有第三方依赖均有固定下载地址和缓存目录，直接手动下载符合版本的压缩包放入指定目录，CMake 会自动跳过下载、直接验证并使用，无需修改任何配置。

解决方案和 "依赖下载失败的通用解决方法" 有异曲同工之处。

  1. 下载指定版本的依赖包（保留原格式，不要解压）：打开浏览器，访问以下官方地址，下载对应压缩包。

    有些依赖包，需要看清楚是不是Windows系统的依赖包。

  2. 放入 Open3D 的依赖缓存目录（关键：路径必须完全匹配）：Open3D 会将所有第三方依赖的下载缓存放在 源码根目录Open3D/3rdparty_downloads/ 下，按依赖名分文件夹 （与Open3D/3rdparty/下的文件夹同名，可能需要手动创建），将对应的压缩包（文件需重命名）放入。

    打开文佳夹时一般有已经开始自动下载但没下载完的包，将手动下载的包重命名（与自动下载的包名一致）并替换。有时候一个cmake中有多个URL链接，这个也可以作为一种参考，知道下载那个URL链接对应的包。

  3. 清除无效构建缓存（避免CMake读取旧错误信息）： 进入build目录（如E:\Open3D\Open3D\build\）删除 _deps 文件夹（CMake的依赖构建临时缓存，删除后会重新生成，无任何影响）。

    建议所有依赖包都下载处理完以后，再删除文件夹以及后续的操作。假如还有位置错误，删除整个build重新来。

  4. 重新执行编译。

安装验证（编译产物检查）

编译完成后，进入第四步指定的安装路径（如 E:\Open3D\install），会自动生成 4 个核心文件夹，结构如下：

复制代码 
E:\Open3D\install
├── include/  # 所有 Open3D C++ 头文件（如 Open3D/Visualization/Visualizer.h）
├── lib/      # 静态库（.lib）和动态库（.dll）文件
├── bin/      # 可执行文件依赖的动态库（.dll）
└── share/    # 配置文件、资源文件（无需关注）
  • 若缺少 include 或 lib 文件夹，说明编译未执行 INSTALL 目标，返回重新编译 INSTALL 项目；
  • 此安装路径是后续自己的 C++ 工程引用 Open3D 的核心路径，务必记牢。

验证 Open3D 依赖（Visual Studio）

新建 C++ 工程并配置 Open3D 依赖，编译安装完成后，以 Visual Studio 2022 新建空项目 为例，快速配置 Open3D 依赖，编写第一个测试程序。

新建空项目

  1. VS2022 → 创建新项目 → 选择 空项目 → 项目命（如 Open3DTest）→ 选择位置（如 E:\Open3D） → 创建；
  2. 右键项目 → 添加 → 新建项 →命名C++ 文件（如 main.cpp）→添加 。

配置项目属性（核心，分Debug/Release）

右键项目 → 属性 → 配置属性，按以下步骤配置（注意配置平台为 x64，Debug 和 Release 版本需分别配置，路径一致）：

  1. 配置包含目录（头文件路径）

    • 路径：C/C++ → 常规 → 附加包含目录；

    • 添加：Open3D 安装路径下的 include 目录，如

      复制代码 
      E:\Open3D\install\include
E:\Open3D\install\include\open3d\3rdparty

    • 勾选「从父级或项目默认设置继承」。

  2. 配置库目录（.lib 文件路径）

    • 路径：链接器 → 常规 → 附加库目录；

    • 添加：Open3D 安装路径下的 lib 目录，如

      复制代码 
      E:\Open3D\install\lib

    • 勾选「继承自父项或项目默认值」。

  3. 配置附加依赖项（指定需要链接的 .lib 文件）

    • 路径：链接器 → 输入 → 附加依赖项；

    • 添加 Open3D 核心库文件（Release 版本，Debug 版本库名后加 d，如 Open3Dd.lib）：

      复制代码 
      Open3D.lib
Open3D_3rdparty_assimp.lib
Open3D_3rdparty_blas_mkl_core.lib
Open3D_3rdparty_blas_mkl_intel_ilp64.lib
Open3D_3rdparty_blas_mkl_sequential.lib
Open3D_3rdparty_blas_mkl_tbb_thread.lib
Open3D_3rdparty_civetweb_civetweb.lib
Open3D_3rdparty_civetweb_civetweb-cpp.lib
Open3D_3rdparty_curl.lib
Open3D_3rdparty_embree_embree_avx.lib
Open3D_3rdparty_embree_embree_avx2.lib
Open3D_3rdparty_embree_embree4.lib
Open3D_3rdparty_embree_lexers.lib
Open3D_3rdparty_embree_math.lib
Open3D_3rdparty_embree_simd.lib
Open3D_3rdparty_embree_sys.lib
Open3D_3rdparty_embree_tasking.lib
Open3D_3rdparty_filament_backend.lib
Open3D_3rdparty_filament_bluegl.lib
Open3D_3rdparty_filament_bluevk.lib
Open3D_3rdparty_filament_filabridge.lib
Open3D_3rdparty_filament_filaflat.lib
Open3D_3rdparty_filament_filament.lib
Open3D_3rdparty_filament_filameshio.lib
Open3D_3rdparty_filament_geometry.lib
Open3D_3rdparty_filament_ibl.lib
Open3D_3rdparty_filament_image.lib
Open3D_3rdparty_filament_ktxreader.lib
Open3D_3rdparty_filament_meshoptimizer.lib
Open3D_3rdparty_filament_smol-v.lib
Open3D_3rdparty_filament_utils.lib
Open3D_3rdparty_filament_vkshaders.lib
Open3D_3rdparty_fmt.lib
Open3D_3rdparty_glew.lib
Open3D_3rdparty_glfw.lib
Open3D_3rdparty_imgui.lib
Open3D_3rdparty_ipp_ipp_iw.lib
Open3D_3rdparty_ipp_ippccmt.lib
Open3D_3rdparty_ipp_ippccmt_tl_tbb.lib
Open3D_3rdparty_ipp_ippcoremt.lib
Open3D_3rdparty_ipp_ippcoremt_tl_tbb.lib
Open3D_3rdparty_ipp_ippcvmt.lib
Open3D_3rdparty_ipp_ippcvmt_tl_tbb.lib
Open3D_3rdparty_ipp_ippimt.lib
Open3D_3rdparty_ipp_ippimt_tl_tbb.lib
Open3D_3rdparty_ipp_ippsmt.lib
Open3D_3rdparty_ipp_ippvmmt.lib
Open3D_3rdparty_jpeg.lib
Open3D_3rdparty_jsoncpp.lib
Open3D_3rdparty_liblzf.lib
Open3D_3rdparty_png.lib
Open3D_3rdparty_qhull_r.lib
Open3D_3rdparty_qhullcpp.lib
Open3D_3rdparty_rply.lib
Open3D_3rdparty_tinyfiledialogs.lib
Open3D_3rdparty_uvatlas.lib
Open3D_3rdparty_vtk_vtkCommonCore-9.1.lib
Open3D_3rdparty_vtk_vtkCommonDataModel-9.1.lib
Open3D_3rdparty_vtk_vtkCommonExecutionModel-9.1.lib
Open3D_3rdparty_vtk_vtkCommonMath-9.1.lib
Open3D_3rdparty_vtk_vtkCommonMisc-9.1.lib
Open3D_3rdparty_vtk_vtkCommonSystem-9.1.lib
Open3D_3rdparty_vtk_vtkCommonTransforms-9.1.lib
Open3D_3rdparty_vtk_vtkFiltersCore-9.1.lib
Open3D_3rdparty_vtk_vtkFiltersGeneral-9.1.lib
Open3D_3rdparty_vtk_vtkFiltersModeling-9.1.lib
Open3D_3rdparty_vtk_vtkFiltersSources-9.1.lib
Open3D_3rdparty_vtk_vtkkissfft-9.1.lib
Open3D_3rdparty_vtk_vtkpugixml-9.1.lib
Open3D_3rdparty_vtk_vtksys-9.1.lib
Open3D_3rdparty_webrtc_webrtc.lib
Open3D_3rdparty_webrtc_webrtc_extra.lib
Open3D_3rdparty_zeromq.lib
Open3D_3rdparty_zlib.lib
tbb12.lib
opengl32.lib

      opengl32.lib是 Windows 系统提供的标准 OpenGL 库，所有依赖 OpenGL 的程序都需要链接它。

    • 勾选「继承自父项或项目默认值」。

  4. 统一运行时库配置，MT是静态链接运行时库，MD是动态链接运行时库，两者不能混合使用。

    • 右键项目「Open3DTest」→「属性」→「C/C++」→「代码生成」；
    • 找到「运行库」，下拉选择「多线程 (/MT)」（与 Open3D 一致）；
    • 点击「确定」保存设置。

    与 Open3D 一致验证：同理查看 Open3D 的「属性」→「C/C++」→「代码生成」→「运行库」；

  5. 将项目编译标准改为 C++17（必做），Open3D 0.19.0 版本深度依赖 C++17 特性，必须将项目的 C++ 语言标准设置为 C++17。

    • 右键项目「Open3DTest」→「属性」→「C/C++」→「语言」；
    • 找到「C++ 语言标准」，下拉选择「ISO C++17 标准 (/std:c++17)」；
    • 点击「确定」保存设置。

  6. （可选）配置动态库路径（避免运行时找不到 .dll），Open3D 的 .dll 文件在 install/bin 目录下，运行程序时需要加载，有3种方式：

    • 把 install/bin 下的所有 .dll 文件复制到自己项目的 可执行文件输出目录 （如 x64/Release）；
    • 将 D:\Open3D\install\bin 添加到 系统环境变量 Path（永久生效，推荐）；
    • VS 项目属性 → 调试 → 环境 → 添加 PATH=E:\Open3D\install\bin;%PATH%（仅当前项目生效）。

编写测试代码（验证配置成功）

在 main.cpp 中写入以下代码（创建一个点云并可视化，核心功能验证）：

cpp 复制代码 
#include <Open3D/Open3D.h>
#include <Open3D/Visualization/visualizer/Visualizer.h>

int main() {
    // 创建一个空的点云对象
    auto pcd = std::make_shared<open3d::geometry::PointCloud>();
    // 添加3个点（x, y, z）
    pcd->points_.emplace_back(0.0, 0.0, 0.0);
    pcd->points_.emplace_back(1.0, 0.0, 0.0);
    pcd->points_.emplace_back(0.0, 1.0, 0.0);
    // 给点云设置颜色（红色）
    pcd->colors_.emplace_back(1.0, 0.0, 0.0);
    pcd->colors_.emplace_back(1.0, 0.0, 0.0);
    pcd->colors_.emplace_back(1.0, 0.0, 0.0);

    // 可视化点云
    open3d::visualization::Visualizer vis;
    vis.CreateVisualizerWindow("Open3D Test", 800, 600);
    vis.AddGeometry(pcd);
    vis.Run();
    vis.DestroyVisualizerWindow();

    return 0;
}

运行测试程序

  1. 顶部菜单栏选择 Release + x64；
  2. 点击「本地Windows调试器」或按 F5 运行；
  3. 若弹出可视化窗口，显示3个红色点，说明 Open3D 编译、配置全部成功 ！

总结

详细讲解了从环境准备、源码获取到编译安装、工程配置的全流程步骤，适配最新版 Open3D 源码，兼容 Visual Studio 2019/2022（64位）。

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