@rem SJISで保存しないとコメントが文字化けする
@rem noexit poweshell を閉じない
@rem ExecutionPolicy 権限を変更
@rem .\path.ps1 powershell のスクリプトを実行

powershell -noexit -ExecutionPolicy Unrestricted .\path.ps1

# 権限がちゃんと変更されているかを確認表示
Get-ExecutionPolicy

# 使いたいアプリケーションのパスを追加
$ENV:Path+=";C:\apps\7z2201-extra"
$ENV:Path+=";C:\apps\sakuraeditor"
$ENV:Path+=";C:\apps\ImageMagick-7.1.0-portable-Q16-x64"


cd C:\Software\command\work

#pragma once

// https://stackoverflow.com/questions/7591204/how-to-display-point-cloud-in-vtk-in-different-colors
#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkSmartPointer.h>

#include <vtkPolyData.h> //vtkPolyData用
#include <vtkPolyDataMapper.h>
#include <vtkPointData.h> // 頂点データ用

#include <vtkUnsignedCharArray.h> //色データ用
#include <vtkProperty.h>

//#include <vtkPoints.h>
//#include <vtkPolygon.h>

class VtkPointCloud {

public:

  vtkSmartPointer<vtkPolyData> _polydata;
  vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper> _mapper;
  vtkSmartPointer<vtkActor> _actor;
  vtkSmartPointer < vtkPoints > _points;
  vtkSmartPointer < vtkCellArray > _cells;

  vtkSmartPointer < vtkUnsignedCharArray > _colors;

  VtkPointCloud(double zMin = -10.0, double zMax = 10.0, int maxNumPoints = 1e6) {

    _polydata = vtkSmartPointer<vtkPolyData>::New();
    clearPoints();
    _mapper = vtkSmartPointer<vtkPolyDataMapper>::New();
    _mapper->SetInputData(_polydata);
    _mapper->SetColorModeToDefault();
    //_mapper->SetScalarRange(zMin, zMax);
    _mapper->SetScalarVisibility(1);
    _actor = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();
    _actor->SetMapper(_mapper);
  }

  void addPoint(double point[3], unsigned char color[3]) {

    vtkIdType pointId = _points->InsertNextPoint(point);
    _cells->InsertNextCell(1);
    _cells->InsertCellPoint(pointId);
    _colors->InsertNextTuple3(color[0], color[1], color[2]);

  }

  void clearPoints() {
    _points = vtkSmartPointer < vtkPoints >::New();
    _cells = vtkSmartPointer < vtkCellArray>::New();

    ////////////////////////////////////
    _colors = vtkSmartPointer<vtkUnsignedCharArray>::New();
    _colors->SetNumberOfComponents(3);
    _colors->SetName("Colors");
    _polydata->GetPointData()->SetScalars(_colors);
    _polydata->GetPointData()->SetActiveScalars("Colors");
    ////////////////////////////////////

    _polydata->SetPoints(_points);
    _polydata->SetVerts(_cells);

  }


};

#pragma once

#include "VTK_PointCloud.hpp"


// VTK_MODULE_INITに必要
#include <vtkAutoInit.h>

#include <vtkRenderer.h>
#include <vtkRenderWindow.h>
#include <vtkWin32RenderWindowInteractor.h> //win32api対応
#include <vtkInteractorStyleImage.h>

////////////////////////////////////////////////////////

#pragma comment(lib,"vtkCommonCore-9.1.lib")
#pragma comment(lib,"vtkRenderingCore-9.1.lib")
#pragma comment(lib,"vtkInteractionStyle-9.1.lib")
#pragma comment(lib,"vtkCommonDataModel-9.1.lib ") // ポリゴン用

#pragma comment(lib,"vtkRenderingOpenGL2-9.1.lib")


//必須
VTK_MODULE_INIT(vtkRenderingOpenGL2);
VTK_MODULE_INIT(vtkInteractionStyle);


int main(int argc, char** argv)
{

  // 点群生成
  auto ptc = std::make_unique< VtkPointCloud>();
  for (size_t i = 0; i < 100000; i++) {
    double x = (double)rand() / (double)RAND_MAX;
    double y = (double)rand() / (double)RAND_MAX;
    double z = (double)rand() / (double)RAND_MAX;
    ptc->addPoint(
      std::array<double, 3>{ x, y, z }.data(),
      std::array<unsigned char, 3>{ (unsigned char)(x * 255), (unsigned char)(y * 255), (unsigned char)(z * 255)}.data()
    );
  }

  // 頂点サイズを指定する場合
  // #include <vtkProperty.h>
  ptc->_actor->GetProperty()->SetPointSize(3);

  //////////////////////////////////////////////////////////////////
  //////////////////////////////////////////////////////////////////
  //////////////////////////////////////////////////////////////////
  //////////////////////////////////////////////////////////////////

  vtkSmartPointer<vtkRenderer> renderer = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();
  renderer->AddActor(ptc->_actor);
  renderer->ResetCamera();

  //////////////////////////////////////
  auto interactor = vtkSmartPointer<vtkRenderWindowInteractor>::New();

  vtkSmartPointer<vtkInteractorStyleTrackballCamera> style =
    vtkSmartPointer<vtkInteractorStyleTrackballCamera>::New();
  interactor->SetInteractorStyle(style);

  //////////////////////////////////////
  auto renderWindow = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
  renderWindow->AddRenderer(renderer);
  renderWindow->SetInteractor(interactor);
  renderWindow->Render();

  interactor->Start(); //イベントループへ入る

  return 0;
}

# where-is-pyh.py

import sysconfig
import pprint
pprint.pprint(sysconfig.get_config_vars('LIBDIR')) # .a ファイルの場所
pprint.pprint(sysconfig.get_config_vars('LIBRARY')) # .a ファイルの名前
pprint.pprint(sysconfig.get_config_vars('INCLUDEPY')) # python.h の場所

// mymod.hpp

// このプロジェクトのビルド結果を「sopy.so」とする。

#include <Python.h>

// この関数をPython側から呼び出したいとする。
PyObject * hello_in_c(PyObject*);
// 第一引数はPython側のself用。
 

// 関数へアクセスする方法一覧
static PyMethodDef method_list[] = {
    // Pythonで使用する関数名 , C++内で使用する関数名 , 引数の個数に関するフラグ , docstring
    { "hello_on_python", (PyCFunction)hello_in_c, METH_VARARGS , nullptr },

    // ... 公開したい関数の個数分だけ記述する

    // 配列の最後は全てNULLの要素を入れておく
    { nullptr, nullptr, 0, nullptr }
};




// モジュールを定義する構造体
static PyModuleDef module_def = {
    PyModuleDef_HEAD_INIT,
    "sopy",               // モジュール名
    "Example of pyhton wrapper",  // モジュール説明
    0,
    method_list                   // Structure that defines the methods of the module
};




// 関数名はPyInit_ + soファイル名
PyMODINIT_FUNC PyInit_sopy() {
    return PyModule_Create(&module_def);
}

// mymod.cpp

#include "mymod.hpp"

PyObject* hello_in_c(PyObject*) {
  printf("hello world from C");

  return Py_None;
}

$ g++ mymod.cpp -shared -fPIC -o sopy.so -I/home/myname/anaconda3/envs/BindTest/include/python3.9 -L/home/myname/anaconda3/envs/BindTest/lib -lpython3.9

import sopy

sopy.hello_on_python()

// mymod.cpp

#include "mymod.hpp"

void print_int(PyObject* p);
void print_float(PyObject* p);
void print_string(PyObject* p);


PyObject* list_in_c(PyObject*, PyObject* args) {

  // 受け取ったリストの内容をlistargsへ入れる
  PyObject* listargs;
  if (!PyArg_ParseTuple(args, "O!", &PyList_Type, &listargs))
    return NULL;

  // リストの要素数を取得
  int count = PyList_Size(listargs);
  printf("list item count == %d\n", count);

  // リストのアイテムを取得
  PyObject* val_0 = PyList_GetItem(listargs, 0);
  PyObject* val_1 = PyList_GetItem(listargs, 1);
  PyObject* val_2 = PyList_GetItem(listargs, 2);

  //各要素の型は、PyObject*を _Check 関数にかけて型チェックを行う

  //////////////////////////////
  if ((bool)PyLong_Check(val_0) == true) { 
    print_int(val_0); 
  }
  else if ((bool)PyFloat_Check(val_0) == true) {
    print_float(val_0);

  }
  else if ((bool)PyUnicode_Check(val_0) == true) {
    print_string(val_0);
  }
  //////////////////////////////
  if ((bool)PyLong_Check(val_1) == true) {
    print_int(val_1);
  }
  else if ((bool)PyFloat_Check(val_1) == true) {
    print_float(val_1);

  }
  else if ((bool)PyUnicode_Check(val_1) == true) {
    print_string(val_1);
  }
  //////////////////////////////
  if ((bool)PyLong_Check(val_2) == true) {
    print_int(val_2);
  }
  else if ((bool)PyFloat_Check(val_2) == true) {
    print_float(val_2);

  }
  else if ((bool)PyUnicode_Check(val_2) == true) {
    print_string(val_2);
  }


}

void print_int(PyObject* p) {
  long v = PyLong_AsLong(p);
  printf("%d\n", v);
}
void print_float(PyObject* p) {
  float v = PyFloat_AsDouble(p);
  printf("%lf\n", v);
}
void print_string(PyObject* p) {
  const char* v = PyUnicode_AsUTF8(p);
  printf("%s\n", v);
}

__declspec(dllexport) extern "C" PyObject * list_in_c(PyObject*, PyObject*);

// 関数へアクセスする方法一覧
static PyMethodDef method_list[] = {
    // Pythonで使用する関数名 , C++内で使用する関数名 , 引数の個数に関するフラグ , docstring
    { "list_function", (PyCFunction)list_in_c, METH_VARARGS , nullptr },

    // 配列の最後は全てNULLの要素を入れておく
    { nullptr, nullptr, 0, nullptr }
};

import DLLforPython

DLLforPython.list_function([22,"abc",12.3])

// C++側の関数宣言

// 配列作成
__declspec(dllexport) extern "C" PyObject * create_array_in_c(PyObject*);

// 配列からアイテム取得
__declspec(dllexport) extern "C" PyObject * get_item_in_c(PyObject*, PyObject* args);


// 関数へアクセスする方法一覧
static PyMethodDef method_list[] = {
    { "create_array", (PyCFunction)create_array_in_c, METH_VARARGS , nullptr },
    { "get_item", (PyCFunction)get_item_in_c, METH_VARARGS , nullptr },

    // 配列の最後は全てNULLの要素を入れておく
    { nullptr, nullptr, 0, nullptr }
};

// mymod.cpp

#include "mymod.hpp"

#define NAME nullptr

// デリータ
void array_deleter(PyObject* obj)
{
  long* p = (long*)PyCapsule_GetPointer(obj, NAME);
  delete [] p;
}

// データを作成する関数
PyObject* create_array_in_c(PyObject*) {

  long* p = new long[5]{
    0,1,2,3,4
  };

  // ポインタをPyObjectへ変換
  // 同時にデリータを指定して自動解放を可能にする
  PyObject* pyo = PyCapsule_New(p, NAME, array_deleter);

  return pyo;
}

PyObject * get_item_in_c(PyObject*, PyObject * args) {

  PyObject* dataptr;
  int index;

  // argsから引数取り出し
  // PyObject* は 'O' を使用
  if (!PyArg_ParseTuple(args, "Oi", &dataptr, &index)) return NULL;

  long* p = (long*)PyCapsule_GetPointer(dataptr, NAME);

  return PyLong_FromLong(p[index]);

}

import DLLforPython

array = DLLforPython.create_array()

print( DLLforPython.get_item(array,3) )

// mymod.hpp

#pragma once

#include <Python.h>

#pragma comment (lib,"python39.lib")
 

// C++側の関数宣言
// python側から引数が複数与えられる場合、
// 第二引数に全ての引数がまとめて入っている
__declspec(dllexport) extern "C" PyObject * add_in_c(PyObject*, PyObject* xy);

// 関数へアクセスする方法一覧
static PyMethodDef method_list[] = {
    // Pythonで使用する関数名 , C++内で使用する関数名 , 引数の個数に関するフラグ , docstring
    { "add", (PyCFunction)add_in_c, METH_VARARGS , nullptr },

    // 配列の最後は全てNULLの要素を入れておく
    { nullptr, nullptr, 0, nullptr }
};

// モジュールを定義する構造体
static PyModuleDef module_def = {
    PyModuleDef_HEAD_INIT,
    "DLLforPython",               // モジュール名
    "Example of pyhton wrapper",  // モジュール説明
    0,
    method_list                   // Structure that defines the methods of the module
};

PyMODINIT_FUNC PyInit_DLLforPython() {
    return PyModule_Create(&module_def);
}