ROS学习04.ROS中的常用组件( 五 ) _坐标

ROS针对机器人系统的可视化需求，为用户提供了一款显示多种数据的三维可视化平台——rviz 。
rviz是一款三维可视化工具，很好地兼容了各种基于ROS软件框架的机器人平台。在rviz中，可以使用XML对机器人、周围物体等任何实物进行尺寸、质量、位置、材质、关节等属性的描述，并且在界面中呈现出来。同时， rviz还可以通过图形化方式，实时显示机器人传感器的信息、机器人的运动状态、周围环境的变化等。总而言之， rviz可以帮助开发者实现所有可监测信息的图形化显示，开发者也可以在rviz的控制界面下，通过按钮、滑动条、数值等方式控制机器人的行为。
4.4.1 安装并运行rviz
rviz已经集成到桌面完整版的ROS中，如果已经成功安装桌面完整版的ROS ，可以直接跳过这一步。否则，使用如下命令安装：
sudo apt-get install ros-melodic-rviz
安装完成后，分别在终端运行如下命令，启动ROS和rviz平台：
roscorerosrun rviz rviz
启动rviz主界面：
图4-10 rviz的主界面
rviz主界面主要包含以下几个部分：
4.4.2 数据可视化
假设需要可视化的数据以对应的消息类型发布，我们在rviz中使用相应的插件订阅该消息即可实现显示。
添加需要显示数据的插件。
点击rviz界面左侧下方的“Add”按钮， rviz会将默认支持的所有数据类型的显示插件罗列出来。
图4-11 rviz默认支持的显示插件
在上图所示的列表中选择需要的数据类型插件，然后在“ Name”文本框中填入一个唯一的名称，用来识别显示的数据。
2. 添加完成后， rviz左侧的中会列出已经添加的显示插件
点击插件列表前的加号，可以打开一个属性列表，根据需求设置属性。一般情况下， “Topic”属性较为重要，用来声明该显示插件所订阅的数据来源。如果订阅成功，在中间的显示区应该会出现可视化后的数据。
图4-12 点云数据的详情
如果显示有问题，请检查属性区域的“”状态。有四种状态：OK、、Error和，如果显示的状态不是OK ，那么请查看错误信息，并仔细检查数据发布是否正常。
图4-13 显示插件的信息 4.4.3 插件扩展机制
rviz是一个三维可视化平台，默认可以显示如表4-1所示的通用类型数据，其中包含坐标轴、摄像头图像、地图、激光等数据。
rviz默认支持显示的数据类型详见《ROS机器人开发实际》4.4.3节。
并且作为一个平台， rviz支持插件扩展机制，为默认显示的数据提供相应的插件。如果需要添加其他数据的显示，也可以通过编写插件的形式进行添加。我们甚至可以基于rviz打造一款自己的人机交互软件。
4.5 仿真环境
是一个功能强大的三维物理仿真平台，具备强大的物理引擎、高质量的图形渲染、方便的编程与图形接口，最重要的还有其具备开源免费的特性。虽然中的机器人模型与rviz使用的模型相同，但是需要在模型中加入机器人和周围环境的物理属性，例如质量、摩擦系数、弹性系数等。机器人的传感器信息也可以通过插件的形式加入仿真环境、以可视化的方式显示。