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VTK - 编译静态库（No DLL）
- 1. 为什么要编译纯静态库（No DLL）
- 2. 编译过程
- 2.1 前提条件
- 2.2 VTK变量 - 关键配置项
- 3. 如何在 CMake 中引用 VTK 静态库
- 3.1 最小 CMake 示例
- 3.2 其他注意事项
- 3.3 示例项目结构
1. 为什么要编译纯静态库（No DLL）
是否需要编译 VTK 为静态库，取决于你的发布需求。
- 如果你要做一个 独立运行的桌面软件 或者 不想带一堆 DLL，推荐构建为静态库。
- 如果你追求模块灵活更新、构建速度快，则使用默认的 DLL 构建方式即可。
VTK 默认会构建为动态库（.dll / .so），但在一些特定场景下，使用静态库更有优势：
| 📌 场景 | 🎯 原因与优势 |
|---|---|
| ✅ 发布独立程序 | 静态库将代码打包进最终 .exe，无需附带 DLL，部署简单 |
| ✅ 禁止运行时 DLL 依赖 | 避免 “缺失 DLL” 错误（如 `vtkRenderingOpenGL2-9.3.dll 丢失”） |
| ✅ 提升安全性和一致性 | 所有依赖编译进一个文件，不怕外部 DLL 被篡改或替换，版本更稳定 |
| ✅ 用于嵌入式或受限系统 | 某些环境无法使用动态加载，必须链接成单一可执行文件 |
| ✅ 方便封装为第三方 SDK | 便于生成单一 .lib 和 .h 提供给他人调用 |
| ✅ 调试和发布统一控制 | 所有符号和行为在链接阶段决定，避免运行时加载问题 |
🚫 静态库的劣势
| 缺点 | 描述 |
|---|---|
| 🔺 编译体积大 | 所有依赖都被编进程序，可执行文件变大 |
| 🔺 编译时间略长 | 静态链接更耗时，尤其是构建完整 VTK |
| 🔺 内存重复 | 多个程序同时运行，各自都加载全部代码，占内存更高 |
| 🔺 不利于模块更新 | 每次改动都需重新编译主程序，不能单独替换模块 DLL |
2. 编译过程
2.1 前提条件
- VTK 源码包（VTK官网 GitHub 下载）
- CMake（推荐 3.20+）
- C++ 编译器
- Windows: Visual Studio (如 VS2019)
- Linux/macOS: GCC / Clang
- 详细参数参考：VTK官方文档
2.2 VTK变量 - 关键配置项
| 变量 | 值 | 含义 |
|---|---|---|
BUILD_SHARED_LIBS | OFF | ❗关闭动态库，表示构建静态库 |
VTK_BUILD_TESTING | OFF | 关闭测试编译，加快速度 |
VTK_WRAP_PYTHON | OFF | 不需要 Python 绑定时关闭 |
CMAKE_INSTALL_PREFIX | - | 安装路径 D:/Libs/VTK_static_install |
VTK_GROUP_ENABLE_Qt | YES | 使用 QVTKOpenGLNativeWidget 显示 VTK 渲染窗口 |
Qt5_DIR | - | C:\QT\5.15.2\msvc2019_64\lib\cmake\Qt5 |
Qt6_DIR | - | C:\QT\6.8.3\msvc2022_64\lib\cmake\Qt6 |
CMAKE_BUILD_TYPE (Linux) | Release | 构建类型（仅限非 MSVC） |
BUILD_SHARED_LIBS
| 设置值 | 结果 | 描述 |
|---|---|---|
ON | 构建 动态库 | 编译输出为 .dll（Windows）或 .so（Linux/macOS），运行时需要这些共享库。 |
OFF | 构建 静态库 | 编译输出为 .lib（Windows）或 .a（Linux/macOS），库内容会被链接到最终可执行文件中。 |
VTK_GROUP_ENABLE_Qt
| 设置值 | 结果 | 描述 |
|---|---|---|
DEFAULT | 不启用 Qt 模块（默认状态） | 除非被其他模块依赖，否则不会自动启用任何 Qt 相关模块 |
YES | 启用全部 Qt 相关模块 | 快速启用所有 Qt 支持模块，用于开发基于 Qt 的 VTK 应用 |
NO | 禁用全部 Qt 相关模块 | 强制不使用任何 Qt 模块，适合纯后台或非图形程序 |
WANT | 优先启用 Qt 模块（依赖满足则启用） | 柔性启用，依赖项满足就启用 Qt 模块，不满足也不会报错 |
DONT_WANT | 优先不启用 Qt 模块 | 不主动启用，除非被其他模块显式依赖 |
REQUIRE | 强制启用 Qt 模块，否则 CMake 报错 | 如果 Qt 依赖找不到，CMake 会报错，适合确保 Qt 是构建必需的一部分 |
FORBID | 强制禁用 Qt 模块 | 即使依赖存在，也绝不允许使用 Qt 模块，用于严格限制依赖环境 |
启用 Qt 模块后，CMake 会自动开启以下 VTK 模块（具体依赖版本）：
| 模块名称 | 功能说明 |
|---|---|
VTK::GUISupportQt | Qt 事件处理支持，基础模块 |
VTK::GUISupportQtOpenGL | 用于 QVTKOpenGLNativeWidget 渲染窗口嵌入 |
VTK::RenderingQt | Qt 交互渲染器 |
VTK::ViewsQt | Qt 视图控件支持（如图表） |
VTK::IOExportQt | 图像导出为 SVG、PDF 等 |
3. 如何在 CMake 中引用 VTK 静态库
在你完成了 VTK 的静态库编译和安装（如安装到 D:/Libs/VTK_static_install）后，可以通过以下方式在你的项目中使用它：
3.1 最小 CMake 示例
cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
project(MyVTKApp)# 设置 VTK 安装路径
set(VTK_DIR "D:/Libs/VTK_static_install/lib/cmake/vtk-9.3") # 注意修改版本号# 查找 VTK 包（会自动导入全部模块）
find_package(VTK REQUIRED)# 启用自动头文件包含路径（VTK 自带变量）
include(${VTK_USE_FILE})add_executable(MyVTKApp main.cpp)# 链接 VTK 所需模块
target_link_libraries(MyVTKApp PRIVATE ${VTK_LIBRARIES})
3.2 其他注意事项
| ⚠ 注意点 | 说明 |
|---|---|
| 静态链接 CRT | 静态库推荐开启 -DCMAKE_MSVC_RUNTIME_LIBRARY=MultiThreaded |
| 使用 QVTKOpenGLNativeWidget | 需要引入 Qt 的模块头文件和链接 Qt 库 |
| 多线程构建推荐设置 | -DCMAKE_CXX_FLAGS="/MP" 可启用 MSVC 的并行编译提升速度 |
| 配合 Qt 静态库 | Qt 也需静态编译，否则会混合使用 DLL 与静态库导致链接错误 |
| 防止运行时 DLL 报错 | 确保依赖项（如 freetype、zlib 等）也为静态版本，否则链接会失败或运行缺 DLL |
3.3 示例项目结构
MyVTKApp/
├── CMakeLists.txt
├── main.cpp
└── ...
示例 main.cpp
#include <vtkSmartPointer.h>
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkRenderWindowInteractor.h>int main()
{auto renderer = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();auto renderWindow = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();renderWindow->AddRenderer(renderer);auto interactor = vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();interactor->SetRenderWindow(renderWindow);renderWindow->Render();interactor->Start();return 0;
}