Сборка GDAL 1.9.0 с использованием Visual Studio 2010

2013-08-22T07:18:51Z

DJm00n: /* Сборка GDAL. Добавил путь к репозиторию cmake4gdal */

{{Статья|Опубликована|gdal19-vs2010}}
{{Аннотация|Сборка GDAL 1.9.0 с зависимостями}}

== Введение ==
В данной статье пойдет речь о сборке библиотеки GDAL 1.9.0 на Visual Studio 2010.

[http://gdal.org/ GDAL] - это библиотека для работы с растровыми форматами географических данных. GDAL распространяется [http://www.osgeo.org/ Open Source Geospatial Foundation] на условиях лицензии [http://trac.osgeo.org/gdal/wiki/FAQGeneral#WhatlicensedoesGDALOGRuse X/MIT] , то есть является проектом [http://www.opensource.org/ с открытым исходным кодом]. Как библиотека GDAL предоставляет вызывающему приложению [http://gdal.org/gdal_datamodel_ru.html единую обобщённую модель данных] для всех поддерживаемых форматов файлов данных. Помимо этого в состав GDAL входит [http://gdal.org/gdal_utilities.html набор вспомогательных программ], вызываемых из командной строки, для преобразования и обработки данных.<ref name="gdal">[http://gdal.org/index_ru.html GDAL - Geospatial Data Abstraction Library]</ref>

Для сборки GDAL и библиотек от которых она зависит будет использоваться система сборки [http://www.cmake.org/ CMake]. CMake (от англ. cross platform make) — это кроссплатформенная система автоматизации сборки программного обеспечения из исходного кода. CMake не занимается непосредственно сборкой, a лишь генерирует файлы управления сборкой из файлов CMakeLists.txt<ref name="cmake">[http://ru.wikipedia.org/wiki/CMake CMake], Материал из Википедии — свободной энциклопедии</ref>:
*Makefile в системах Unix для сборки с помощью make;
*файлы projects/workspaces в Windows для сборки с помощью Visual C++;
*проекты XCode в Mac OS X

В настоящий момент не существует официального скрипта для сборки GDAL при помощи Cmake. Поэтому, данный метод следует рассматривать в качестве примера сборки и одного из вариантов (унифицированный способ сборки посредством CMake).
Кроме того, сборка представляет собой минимальный набор поддерживаемых растровых и векторных драйверов.

== Структура библиотеки GDAL ==
Библиотека GDAL состоит из 3-х основных частей:
#CPL - базовые функции работы с файловой системой, строками, xml и т.п. 
#OGR - работа с векторными форматами. Список форматов размещен здесь: http://www.gdal.org/ogr/ogr_formats.html 
#GDAL - работа с растровыми форматами. Список форматов размещен здесь: http://www.gdal.org/formats_list.html 

OGR и GDAL обеспечивают не только поддержку форматов, но и операции работы с векторами и растрами. Т.е. GDAL позволяет не только считывать но и манипулировать с геоданными. 

'''Про зависимости.''' Компонент CPL (исходники лежат в подпапке port) зависит от библиотек: zlib, curl. 
OGR зависит от многих библиотек, но базовый набор от expat, geos и proj. 
GDAL зависит от tiff, jpeg, png. 

Следует понимать что такое драйвер. Драйвер - это отдельный плагин обеспечивающий поддержку формата из списков, приведенных выше. В этих списках можно посмотреть, что от чего зависит. Иногда драйвер не зависит ни от какой из сторонних библиотек и компилировать его просто. Иногда нужна еще отдельная библиотека или целый набор библиотек. 

'''О сборке.''' В зависимости от необходимости можно собрать GDAL именно в той конфигурации, что нужна (с определенным перечнем драйверов). Собирать будем пошагово: вначале все зависимые библиотеки, затем сам GDAL. Для простоты предлагается делать это все с использованием системы сборки CMake. Для большинства библиотек уже имеются скрипты CMake и сборка становится однотипной и простой. Заодно на выходе будут привычные проекты Visual Studio, где можно зайти в свойства и посмотреть, что и как.

Поэтому скачиваем последнюю версию системы сборки CMake по адресу http://www.cmake.org/cmake/resources/software.html (на текущий момент последняя версия http://www.cmake.org/files/v2.8/cmake-2.8.7-win32-x86.exe) и ставим ее.

'''Примечание.'''
CMake, как, впрочем, и другие системы сборки, поддерживает два способа сборки: при первом ('''In source''', in tree build) целевая программа собирается в тех же директориях, в которых расположены исходные тексты. В результате в директориях с исходниками остаются промежуточные файлы сборки. Второй вариант - сборка '''out of source''', при которой сборка выполняется в отдельной директории, в которой сохраняются все промежуточные файлы, а директория с иходными текстами остается в том же состоянии, что и до выполнения сборки.<ref name="cmake-gui">[http://symmetrica.net/cmake/CMake-2.htm CMake], Сборка In-source и Out-of-source</ref>

В предложенной методике будет применяться сборка Out-of-source.

== Сборка зависимых библиотек ==
=== Библиотека expat ===
Первой библиотекой будем компилировать '''expat'''.

Скачиваем исходные тексты библиотеки отсюда http://sourceforge.net/projects/expat/files/expat/2.0.1/ (актуальная версия на момент написания находится в файле под названием expat-2.0.1.tar.gz) и распаковываем в папку, где будут храниться все проекты для сборки библиотек. Например, по следующему пути
C:/project/expat-2.0.1/
Обратите внимание, что эта и все последующие папки должны быть разархивированы так, что в конечной папке, в данном случае expat-2.0.1, должны лежать исходные тексты и сопровождающие файлы (см. рис. 1), а не вложенная папка expat-2.0.1 (для данного примера).

[[Файл:Рис. 1.JPG|мини|центр|750пкс|Рис. 1. Структура директории]]

Далее скачиваем файл CMakeLists.txt ([[Файл:CMakeLists.zip]]) и помещаем в разархивированную папку expat-2.0.1.

Запускаем CMake GUI и указываем два пути:
''Where is the source code'' - это путь куда был распакован expat, например ''C:/project/expat-2.0.1'' и
''Where to build the binaries'' – это папка, куда генерируются файлы проекта ''C:/project/expat-2.0.1/build''.
Нажимаем кнопку ''Configure'' и выбираем версию Visual Studio (в нашем случае Visual Studio 2010), если выдаст ошибку, нажимаем еще раз. После нажимаем кнопку Generate.

[[Файл:Рис. 2.JPG|мини|центр|750пкс|Рис. 2. Окно интерфейса пользователя Cmake]]

В папке ''build'' должен появиться фаил ''libexpat.sln''. Открываем его с помощью Visual Studio, выставляем сверху
Тип сборки ''Release'' вместо ''Debug'' и компилируем проект (нажимаем F7).

[[Файл:Рис. 3.JPG|мини|центр|750пкс|Рис. 3. Выбор типа сборки]]

После этого в папке ''C:/projects/expat-2.0.1/lib/Release'' (далее все скомпилированные библиотеки будем класть в схожие папки ''lib/Release'') должны появиться следующие файлы
*libexpat.dll
*libexpat.exp
*libexpat.lib

Это был скомпилирован так называемая '''shared dll'''. Существует еще '''static dll''' - тогда на выходе получается только ''libexpat.lib''.

Потом ''libexpat.dll'' надо будет скопировать в папку с вашей программой. Туда же надо будет скопирвоать все зависимые библиотеки.

=== Библиотека zlib ===

Следующей библиотекой будет '''zlib'''.

Скачиваем ее отсюда http://zlib.net/ (актуальная на момент написания статьи версия http://zlib.net/zlib126.zip). Файл сценария CMake - CmakeLists.txt в архив уже включен. Распакуем по следующему пути: ''C:/project/zlib-1.2.6''.

При нажатии на кнопку Configure в самом конце cmake напишет следующее сообщение:
CMake Error at CMakeLists.txt:65 (message):
You must remove C:/project/zlib-1.2.6/zconf.h from the
source tree. This file is included with zlib but CMake generates this file
for you automatically in the build directory.

Здесь говорится, что нужно стереть файл ''C://project/zlib-1.2.6/zconf.h'' т.к. он сценарий CMake генерирует новый файл. После удаления zconf.h опять нажимаем ''Configure''. Процесс должен закончиться без ошибок. Далее запускаем ''Generate'' и переходим в папку ''build''. Открываем файл ''zlib.sln'' с помощью Visual Studio (далее VS), ставим тип сборки ''Release''. А так же заходим в меню в пункт Построение и выбираем диспетчер конфигураций, после этого '''снимаем галочки''' с ''examles'' и ''minizip'' они нам не понадобятся (см. рис. 4), если же будут нужны, необходимо в свойствах этих проектов прописать путь к ''zlib.h''.

[[Файл:Рис. 4.JPG|мини|центр|750пкс|Рис. 4. Диспетчер конфигураций]]

После всего этого компилируем проект и получаем 3 файла в папке ''C:/project/zlib-1.2.6/Debug/Release''. Перенесем их в папку ''C:/project/zlib-1.2.6/lib/Release'' для унификации (эту папку необходимо создать самим).

=== Библиотека geos ===

Следующей библиотекой будет '''geos'''.

Скачиваем отсюда http://trac.osgeo.org/geos/ (актуальная версия на момент написания статьи находится по адресу http://download.osgeo.org/geos/geos-3.3.2.tar.bz2). Извлекаем в ''C:/project/geos-3.3.2'' . Делаем конфигурацию в CMake, после этого в разделе Ungrouped Entries убираем галочку с BUILD_TESTING (см. рис. 5).

'''Примечание''', чтобы у вас появился раздел Ungrouped Entries, поставьте галки в Grouped и Advanced (см. рис. 5).

[[Файл:Рис. 5.JPG|мини|центр|750пкс|Рис. 5. Настройки GEOS в CMake-GUI]]

Далее нажимаем Generate, открываем в VS файл ''C:/project/geos-3.3.2/build/geos.sln'', выставляем конфигурацию ''Release'' и компилируем. Если у вас возникла ошибка:

Ошибка 1 error C2668: log: неоднозначный вызов перегруженной функции C:/project/geos-3.3.2/src/operation/buffer/BufferOp.cpp 97 1 geos-static

кликните по ней 2 раза мышкой и в открывшемся файле замените строчку

<source lang=cpp>
int bufEnvPrecisionDigits = (int) (std::log(bufEnvMax) / std::log(10) + 1.0);
</source >
на
<source lang=cpp>
int bufEnvPrecisionDigits = (int) (std::log(bufEnvMax) / std::log(10.0) + 1.0);
</source >
и скомпилируйте заново.

Далее, если возникла ошибка
Ошибка 1 error C2039: toupper: не является членом "std" C:/project/geos-3.3.2/tests/unit/capi/GEOSisValidDetailTest.cpp 60 1 geos_unit

кликните по ней 2 раза мышкой и в открывшемся файле сверху припишите #include <ctype.h>, а вместо

<source lang=cpp>
str[i] = std::toupper(str[i]);
</source >

напишите

<source lang=cpp>
str[i] = toupper(str[i]);
</source >
и скомпилируйте еще раз. После того как все закончится успешно скопируйте файлы из папки ''C:/project/geos-3.3.2/build/lib/Release'' в папку ''C:/project/geos-3.3.2/lib/Release''.

=== Библиотека curl ===

Следующей библиотекой будет '''curl'''.
Скачиваем последнюю версию отсюда http://curl.haxx.se/download.html (актуальная версия на момент написания статьи находилась по следующему пути http://curl.haxx.se/download/curl-7.24.0.zip) и распакуем в ''C:/project/curl-7.24.0''.

Запускаем CMake GUI, указываем пути и нажимаем Configure. Далее прописываем в свойствах
*WSOCK32_LIBRARY - WSOCK32.lib
*WS2_32_LIBRARY - WS2_32.lib
в ZLIB_INCLUDE_DIR прописываем два пути через точку запятую: 
''C:/project/zlib-1.2.6;C:/project/zlib-1.2.6/build'' 
в ZLIB_LIBRARY прописываем путь до zlib.lib 
''C:/project/zlib-1.2.6/lib/Release/zlib.lib'' 
И последнее расставляем галочки как на скриншоте (см. рис. 6). 

[[Файл:Рис. 6.JPG|мини|центр|750пкс|Рис. 6. Настройки CURL в CMake-GUI]]

После того как все будет сделано, нажимайте ''Configure'', все должно закончиться без ошибок и потом ''Generate''. Далее открываем файл ''CURL.sln'' в папке ''build''. Заходим в свойства проекта (для этого в Обозревателе решений надо выбрать libcurl)(Проект -> Свойства), далее Свойства конфигурации -> Компоновщик -> Ввод, далее в окне справа Дополнительные зависимости, нажимаем Изменить и удаляем: 
*WSOCK32_LIBRARY-NOTFOUND 
*WS2_32_LIBRARY-NOTFOUND 
Нажимаем применить и ОК, далее компилируем проект. После успешной компиляции помещаем файлы из папки ''C:/project/curl-7.24.0/build/lib/Debug'' в папку ''C:/project/curl-7.24.0/lib/Realese'' 

=== Библиотека libjpeg ===

'''Далее будем собирать libjpeg''' - брать здесь http://www.ijg.org/ последнюю версию http://www.ijg.org/files/jpegsr8d.zip .
CMakeLists скачиваем тут [[Файл:CMakeListsjpeg.zip]] и разархивируем, кладем в папку ''C:/project/jpeg-8d''. 
Находим файл jmorecfg.h и меняем строку 197 строчку на: 
<source lang=cpp>
//#define EXTERN(type) extern type
#ifdef _WIN32
# ifdef libjpeg_EXPORTS
# define EXTERN(type) extern /*"C"*/ __declspec(dllexport) type
# else
# define EXTERN(type) extern /*"C"*/ __declspec(dllimport) type
# endif
#else
# define EXTERN(type) extern type
#endif
</source>
Запускаем CMake и делаем ''configurate'', затем ''Generate''. Идем в папку ''Build'', открываем ''libjpeg.sln'', ставим ''Release'' и компилируем. 

=== Библиотека libpng ===

Следующей библиотекой будет '''libpng'''.
Скачиваем последнюю версию отсюда http://www.libpng.org/pub/png/libpng.html (актуальная версия на момент написания статьи находилась по следующему пути http://download.sourceforge.net/libpng/lpng159.zip). Распаковываем и запускаем CMake GUI, проводим конфигурацию. Прописываем пути для ZLIB_INCLUDE_DIR и ZLIB_LIBRARY-NOTFOUND как делали это выше. Нажимаем Configure и Generate. Далее открываем libpng.sln, ставим конфигурацию Release и компилируем. Файлы из папки ''C:/project/lpng159/build/Release'' переносим в ''C:/project/lpng159/lib/Release''. 

=== Библиотека libtiff ===

Следующей библиотекой будет '''libtiff'''.
Скачиваем последнюю версию отсюда ftp://ftp.remotesensing.org/pub/libtiff (актуальная версия на момент написания статьи находилась по следующему пути ftp://ftp.remotesensing.org/pub/libtiff/tiff-4.0.1.zip), распаковываем в ''C:/project/tiff-4.0.1'', качаем CMakeLists и еще пару файлов и распаковываем как обычно [[Файл:Tiff.zip]]. Запускаем CMake, делаем ''Configure'' и прописываем пути для ZLIB_INCLUDE_DIR и ZLIB_LIBRARY-NOTFOUND как делали это выше. Нажимаем ''Configure'' еще раз и ''Generate'', далее открываем ''libtiff.sln'' ставим конфигурацию ''Release'' и компилируем. 

=== Библиотека proj ===

Следующей библиотекой будет '''proj'''.
Скачиваем последнюю версию отсюда http://trac.osgeo.org/proj/ (актуальная версия на момент написания статьи находилась по следующему пути http://download.osgeo.org/proj/proj-4.8.0.zip). Распаковываем, и кидаем туда этот файл [[Файл:CMakeListsproj.zip]], запускаем CMake, прописываем пути до proj, жмем ''Configure'' и ''Generate'', открываем ''proj4.sln'', ставим конфигурацию ''Release'' и компилируем.

'''На этом вся подготовка закончена, у нас есть все необходимые библиотеки.''' 

== Сборка GDAL ==

Приступаем к сборке самого '''GDAL'''.

Скачиваем отсюда http://trac.osgeo.org/gdal/wiki/DownloadSource последнюю версию на момент написания статьи gdal 1.9.0 ( http://download.osgeo.org/gdal/gdal190.zip ). Качаем архив [[Файл:Gdal_trank.zip]] . Распаковываем gdal в папку ''project''. В полученную папку ''C:/project/gdal-1.9.0'' распаковываем файлы из архива ''Gdal_trank.zip'' (папку cmake и файл CMakeLists). 

Либо скачиваем последнюю версию CMake файлов для GDAL вместе с самим GDAL c GitHub:
<pre>git clone https://github.com/aashish24/gdal-svn.git -b cmake4gdal gdal-cmake-trunk</pre>
И получаем папку gdal-cmake-trunk. 

Запускаем CMake и как обычно прописываем 2 пути ''C:/project/gdal-1.9.0 и C:/project/gdal-1.9.0/build'', нажимаем ''Configure''. 
Когда выскочит ошибка, прописываем пути до '''zlib''': ''C:/project/zlib-1.2.6;C:/project/zlib-1.2.6/build'' и ''C:/project/zlib-1.2.6/lib/Release/zlib.lib'' в директориях соответственно ZLIB_INCLUDE_DIR и ZLIB_LIBRARY. Далее все пути надо будет прописывать примерно аналогично для директории INCLUDE и LIBRARY. 
Нажимаем ''Configure'', получаем ошибку и прописываем пути для '''CURL''' ''C:/project/curl-7.24.0/include'' и ''C:/project/curl-7.24.0/lib/Release/libcurl_imp.lib''. 
Нажимаем ''Configure'', получаем ошибку и прописываем пути для '''EXPAT''': ''C:/project/expat-2.0.1/lib/'' и ''C:/project/expat-2.0.1/lib/Release/libexpat.lib''. 
Нажимаем ''Configure'', получаем ошибку и прописываем пути для '''GEOS''': ''C:/project/geos-3.3.2/include'' и ''C:/project/geos-3.3.2/lib/Release/geos_c.lib''. 
Нажимаем ''Configure'', получаем ошибку и прописываем пути для '''PROJ''': ''C:/project/proj-4.8.0/src'' и ''C:/project/proj-4.8.0/lib/Release/proj4.lib''. 
Нажимаем ''Configure'', получаем ошибку, идем в '''OGR''' и убираем галочку с OGR_PG. 
Нажимаем ''Configure'', получаем ошибку и прописываем пути для '''JPEG''': ''C:/project/jpeg-8d;C:/project/jpeg-8d/build'' и ''C:/project/jpeg-8d/lib/Release/libjpeg.lib''. 
Нажимаем ''Configure'', получаем ошибку и прописываем пути для '''TIFF''': ''C:/project/tiff-4.0.1/libtiff;C:/project/tiff-4.0.1/build'' и ''C:/project/tiff-4.0.1/lib/Release/libtiff.lib''. 
Нажимаем ''Configure'', получаем ошибку и прописываем пути для '''PNG''', '''тут внимательно'''! Первая строчка - пути до LIBRARY: ''C:/project/lpng159/lib/Release/libpng15.lib'', вторая ''C:/project/lpng159;C:/project/lpng159/build''. 
Нажимаем ''Configure'', все должно закончиться успешно, нажимаем ''Generate''. Далее идем в папку ''C:/project/gdal-1.9.0/build'' и открываем файл ''gdallib.sln'' с помощью VS. Ставим конфигурацию ''Release'' и компилируем. Если все прошло без ошибок, '''вы собрали GDAL!''' 

Теперь необходимо проверить работоспособность собранной библиотеки.

== Тестовый пример ==

Сделаем тестовый пример. Исходный код берем отсюда: http://www.gdal.org/gdal_tutorial_ru.html. 
Создадим консольный проект C++ CLR. Пропишем следующие пути: 
выбираем в меню Проект->Свойства...->Свойства конфигурации->Компоновщик->Ввод. На этой странице в дополнительных зависимостях прописываем ''C:/project/gdal-1.9.0/build/Release/gdal19.lib'' 
теперь в Проект->Свойства...->Свойства конфигурации->C/C++ в Дополнительные зависимости включаемых файлов прописать 
*''C:/project/gdal-1.9.0/build/port/'' 
*''C:/project/gdal-1.9.0/alg/'' 
*''C:/project/gdal-1.9.0/'' 
*''C:/project/gdal-1.9.0/''gcore 
*''C:/project/gdal-1.9.0/''port 

Так же необходимо в папку, где содержатся откомпилированные файлы проекта (обычно папка с именем конфигурации ''Release'' или ''Debug'') положить сформированные dll, собрынные нами ранее: 
*gdal19.dll
*geos.dll
*geos_c.dll
*libcurl.dll
*libexpat.dll
*libjpeg.dll
*libpng15.dll
*libtiff.dll
*proj4.dll
*zlib1.dll

Так же в эту папку положите какой-нибудь рисунок и задайте путь до него в тексте программы. Например, ''1.JPG''.

Так выглядит тестовый код:

<source lang=cpp>
#include "stdafx.h"
#include "gdal_priv.h"
using namespace System;
int main(array<System::String ^> ^args)
{
GDALDataset *poDataset;
GDALAllRegister();
poDataset = (GDALDataset *) GDALOpen( "1.JPG", GA_ReadOnly ); // здесь надо указать путь до изображения
if( poDataset == NULL )
{
return 0;
}
double adfGeoTransform[6];
printf( "Драйвер: %s/%s\n",
poDataset->GetDriver()->GetDescription(),
poDataset->GetDriver()->GetMetadataItem( GDAL_DMD_LONGNAME ) );
printf( "Размер %dx%dx%d\n",
poDataset->GetRasterXSize(), poDataset->GetRasterYSize(),
poDataset->GetRasterCount() );
if( poDataset->GetProjectionRef() != NULL )
printf( "Проекция \"%s\"\n", poDataset->GetProjectionRef() );
if( poDataset->GetGeoTransform( adfGeoTransform ) == CE_None )
{
printf( "Начало координат (%.6f,%.6f)\n",
adfGeoTransform[0], adfGeoTransform[3] );
printf( "Размер пиксела (%.6f,%.6f)\n",
adfGeoTransform[1], adfGeoTransform[5] );
}
return 0;
}
</source>

== Заключение ==
В статье мы научились собирать библиотеку '''GDAL''' и библиотеки от которых она зависит, а также сделали тестовый пример для работы с ней.
Комментарии, исправления, отзывы и пожелания '''приветствуются'''.

<references />

'''Огромное СПАСИБО за помощь со сборкой и терпение пользователю ГИС-ЛАБ Bishop.'''

GIS-Lab - Вклад [ru]

Сборка GDAL 1.9.0 с использованием Visual Studio 2010