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3.7.1 使用rviz在3D世界中实现数据可视化
2015-05-28 15:50:03     我来说两句 
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本文所属图书 > ROS机器人程序设计

ROS是一个机器人操作系统框架,现今已有数百个研究团体和公司将其应用在机器人技术产业中。本书是一本ROS的入门手册,从ROS系统的安装到主要功能包里各项工具的使用方法如先进的计算机视觉和导航工具等都进行细致  立即去当当网订购
首先,使用roscore命令启动ROS,然后我们仅需要使用以下命令来启动rviz:


 
我们将会看到如下图的图形化工作界面:

 
在左边,有一个Displays面板,在面板的中间有一个包含了模拟环境下不同参数项的树形列表。在示例中,我们已经加载了部分参数项。实例中的配置和布局都存储在了config/example7.cvg文件中,可以通过点击File|OpenConfig加载配置。
 
在Displays区域之下,我们有一个Add按钮,允许添加更多的参数项。同时,注意到这里还有一些全局选项,基本上是用于设定固定坐标系的工具,因为坐标系是可以移动的。其次,还有轴(Axes)和网格(Grid)作为各个参数项的参照物。在示例中,对于example7节点,我们将会看到标记(Markers)和点云(PointCloud2)。
 
最后,在状态栏上,有时间相关的信息提示,以及在右侧,有用于在虚拟环境中导航、选择和操纵参数项的菜单。
 
现在运行example7节点:

 
在rviz中,我们将会把frame_id设置为标记,这个标记是固定坐标系的坐标标记(frame_marker)。我们将会看到如下图所示的红色方块标记在移动:

 
类似地,如果设置固定坐标系为frame_pc,我们将看到一个200×100像素点平面所组成的点云,如下图所示:


 
它支持的rviz内置类型的参数列表也包括影像和图像。它们会在一个类似于image_view的窗口中进行展示。在使用摄像头的时候,需要对它先进行标定;在使用双目视觉图像的时候,它允许我们覆盖点云。我们同样也可以看到激光雷达的激光扫描数据,以及IR/SONAR(红外/声呐)传感器的锥状距离数据(range cone)。
 
它能够表现机器人相关的各种基本元素,例如多边形、各种不同的标记、地图(通常是2D网格地图),甚至是交互式标记对象。交互式标记对象允许用户设定标记对象在3D环境中的位姿(位置和方向)。
 
对于导航功能包集,将会在下一章进行详细的介绍。我们会使用rviz支持的多种数据类型,例如里程(画出机器人的里程位姿)、路径(画出机器人所走过的路径),这些包括了机器人的多个连续位姿对象。在这些类型中,需要说明的是机器人的模型,它能够展示机器人组件的CAD模型,并将每个组件的坐标系之间的转换考虑进去,甚至还能画出坐标变换(Transform Frame,TF)树,并且在仿真环境中为坐标系调试提供非常大的帮助。我们会在下一小节看到示例。
 
这个3D图形化接口还能够嵌入新的rqt_gui的GUI中,我们也能够为新的类型开发插件等。我们相信在本书中提供的信息已经足够了。如果你有兴趣学习更多的技术细节和高级技巧,我们推荐你查看rviz官方文档。
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