OpenCV学习篇2：viz模块简单用法

viz模块主要用于3D可视化显示。
首先看个简单示例程序，创建一个窗口并显示坐标系：

    //创建可视化窗口    viz::Viz3d window1("window1");    //构造一个坐标系，并显示到窗口中    window1.showWidget("Coordinate", viz::WCoordinateSystem());    //开启永久循环暂留    window1.spin();

第一句，创建窗口。
很简单，类型为Viz3d类型，参数为窗口名称。
第二句，在窗口中显示部件。
viz模块中，窗口内显示的一切东西通通为部件，也就是Widget，这里调用showWidget()函数，将部件显示在窗口中。
来看一下showWidget()定义：

/** @brief Shows a widget in the window.@param id A unique id for the widget. @param widget The widget to be displayed in the window.@param pose Pose of the widget.*/void showWidget(const String &id, const Widget &widget, const Affine3d &pose = Affine3d::Identity());

看看三个参数：
&id：这个参数是为了给部件定义一个unique名称，用于后面定位到此部件，并不是想当然的认为是窗口中部件的名称(类似于坐标轴的名字一样，运行发现窗口中除了坐标轴，并没有名称)。
&widget：自然就是要显示的部件了。这是用viz::WCoordinateSystem()直接当场创建了一个坐标系部件，WCoordinateSystem类是继承自Widget3D类，所以本质类型也是部件，可以在窗口中显示。
后面还有一个带有默认值的pose参数，示例程序中没有传入此参数，采用的默认值，关于Affine3d后面再说。
第三句，永久循环暂留。
spin()函数开启一个event loop永远循环。直观的用处就是让画面停在那里，如果没有这一句的话，画面基本就是秒闪一下然后消失了。
关于spin()函数有两点要说：
第一就是spin()真的会让程序停在那里，不会运行下方的语句，除非按q或者e建，才会继续走。
第二就是这个函数的变种：void spinOnce(int time = 1, bool force_redraw = false); 表示event loop循环time时间，也就是在词句的停留时间，time的单位为毫秒，第二个force_redraw还不知道有啥用，测试来看，没有区别。后面有这个函数的示例程序。

OK，下面就是这个最简单窗口的运行结果：

好，再来加点东西：

    viz::Viz3d window("window");    window.showWidget("Coordinate", viz::WCoordinateSystem());    viz::WPlane plane;    window.showWidget("plane", plane);    window.spin();

WPlane即为平面类，也是继承自Widget3D类。这里创建一个平面部件(各种参数都不写了，用默认值)，添加到窗口中,画面如下：

OK，多了个白色正方形平面。

好了，到这里如果说苍老师.jpeg已经满足不了你了，那么请继续往下看，苍老师.mkv更精彩。

    viz::Viz3d window("window");    window.showWidget("Coordinate", viz::WCoordinateSystem());    //创建平面    viz::WPlane plane;    //添加平面，并设置一个ID为plane    window.showWidget("plane", plane);    //创建一个1*3的rotation vector    Mat rvec = Mat::zeros(1, 3, CV_32F);    //动画的本质：调整部件位姿并循环显示，控制条件是窗口没被停止，也就是主动按下了q或者e键    while(!window.wasStopped())    {        rvec.at<float>(0, 0) = 0.f;        rvec.at<float>(0, 1) += CV_PI * 0.01f;        rvec.at<float>(0, 2) = 0.f;        Mat rmat;        //罗德里格斯公式，将罗德里格斯向量转换成旋转矩阵        Rodrigues(rvec, rmat);        //构造仿射变换类型的pose，这个类型暂且看做OpenCV中的位姿类型，两个参数，一个旋转，一个平移        Affine3f pose(rmat, Vec3f(0, 0, 0));        //这一句就是整个可视化窗口能够动起来的核心语句了，        //说白了就是利用循环来不断调整上面plane部件的位姿，达到动画的效果        //另外这里就利用到了平面的ID，来表征调整的是平面的位姿        window.setWidgetPose("plane", pose);        //控制单帧暂留时间，调整time参数的效果就是平面转的快慢，本质上就是每一个位姿的停留显示时间。        window.spinOnce(1, false);    }

主要的区别就是下方多了一个循环。
定义一个旋转向量rvec，然后调用Rodrigues()函数将其转换成旋转矩阵rmat，再用rmat构造pose，最后用setWidgetPose()函数和构造的pose，来达到调整部件位姿的效果，循环执行后的结果就是看起来平面转起来了。
这里说一下Affine3f类型的 pose参数，Affine3是一个3维仿射变换类，先摆上构造函数源码：

        Affine3();        //! Augmented affine matrix        Affine3(const Mat4& affine);        //! Rotation matrix        Affine3(const Mat3& R, const Vec3& t = Vec3::all(0));        //! Rodrigues vector        Affine3(const Vec3& rvec, const Vec3& t = Vec3::all(0));        //! Combines all contructors above. Supports 4x4, 4x3, 3x3, 1x3, 3x1 sizes of data matrix        explicit Affine3(const Mat& data, const Vec3& t = Vec3::all(0));        //! From 16th element array        explicit Affine3(const float_type* vals);

默认构造函数不用说了。
看其他构造函数很容易发现，其实它就是一个变换T，此处用于表征位姿。构造函数就多种多样了：直接4*4矩阵构造、旋转向量和平移向量构造、旋转矩阵和平移向量构造、开放式构造(也就是旋转向量部分随你用什么矩阵了)、16元素的数组构造。示例中用的是开放式构造。
构造好了位姿，利用循环和window.setWidgetPose(“plane”, pose);这句，不断调整部件的pose数据，最终画面就动起来了。
由于不能传动图，所以只能传个截图，白色平面会绕着绿色坐标轴右方向转动：