Webots入门(一)-build up a world

        以Webots的guide.pdf为例建立一个拥有a floor, four obstacles 和 a surrounding wall的环境。我想大部分人都可以照着guide一步一步实现整个world的建立，但是对于其中的组件的使用不是特别理解，比如为什么要用这个组件，不用另外的组件。这里跳过色彩方面的讲解，因为自己也不是很了解。下面进入正题：

         先上一张感性的截图，让大家直观的感受下这个wall是什么样子的：

          

          Let us create the walls!

       1. Select the last Solid node in the scene tree window(which is the floor) and click on the insert after button.

        那么问题来了，这里为什么要选择Solid，我们来看看Solid类的介绍

        父类为Transform

Solid{

SFString    name    " "

SFString    model   " "

SFString    description     " "

SFNode     boundingObject     NULL

SFNode     physics                   NULL

SFBool       locked                    FALSE

 }

派生类：DistanceSensor，Servo， Robot， Camera....

描述：

Solid节点代表了一个实体诸如形状和体型的物理属性描述。Solid类是碰撞检测实体的基类。机器人和其他设备类都是它的子类。

Solid域：

这里我们着重了解下成员类boundingObject(SFNode意味着当前未被实现)，边界实体指定了碰撞检测的几何形状。如果boundingObject域为NULL，则不做碰撞检测实体可以直接穿过该实体。下面继续讨论boundingObject域：

        How to use the boundingObject field?

除了children域boundingObject的其他域都可以进行指定。由于碰撞检测对CPU要求较高，因此常采用一些简单的几何模型来作为boundingObject.

各种节点组合可以实现boundingObject，包括：1）Box  2）Cylinder  3）Sphere  4）IndexedFaceSet  5）由上述模型实现的Shape  6）由上述模型实现的Transform  7）由几个子节点组成的Group，每个子节点都是由上述模型实现。

因此后面我们将使用Solid域中的boundingObject来实现碰撞检测，马上将会用到

言归正传：

 实现一个墙的形状，如图7.2，从截面看这是一个窄条长方形折了3次90°。 

4.Select thechildren field  and insert after aShape node.

这个为什么使用Shape很简单不用多解释了

10. 这里墙需要阻止机器人穿过，正是通过boundingObject域来实现，要记住边界障碍物只能用一些简单模型实现。这里选择的是(用原话来说Select the boundingObject field of the wall and create a Group node that will contain the four walls. In this Group, insert a Transform node in the children field. Add a Shape to the unique children of the Transform node in the children field. Add a Shape to the unique children of the Transform. Create a Material in th node Appearance and set its diffuseColor and specularColor to white......Now creat a Box as a geometry for this Shape node. Set the size of the Box to [0.01 0.1 1], so that it matches the size of a wall. Set the translation field of the Transform node to [0.495 0.05 0], so that it matches the position of the first wall.)这一大堆话我总结一下，就是在boundingObject的children域添加一个Group节点，在Group的children节点添加一个Transform节点，在Transform的children节点添加一个shape节点，在shape节点的appearance域添加一个Appearance节点，然后再其中的material域添加一个Material节点，修改颜色作为碰撞检测条件，最后在shape节点的geometry域添加一个Box节点，最后移动match墙的尺寸。

那么问题来了，回想最早实现墙那么简单，在solid的children节点添加一个shape节点，再在geometry域添加一个Extrusion节点，最后在cross-section处标注convex点即可。那么为什么不能在boundingObject上采用同样的方式，而要如此麻烦呢。

如图可见确实没有Extrusion节点可用，第一想法就是Extrusion模型过于复杂，不适合作为边界模型，再翻看一下reference manual手册即可找到答案。

我们看下Extrusion，带圆角的方框代表了几何节点(geometry node)，可以用于shape中geometry域的实现。而加了灰色阴影的是可以直接被用于boundingObject的。

言归正传：

如何在walls上match一个boundingObject呢？先上一个已经match上的一个bounding object图(白线包围的就是bounding object)

这里的bounding object匹配的是0167围成的wall，那么要建立一个长为0.01，宽1，高0.1的长方体。这里先了解下BOX节点的geometry图

如何确定一个BOX的位置，其实就是确定质心的位置。因此我们将刚才设计的立方体放置到(x,y,z) = (0.495,0.05,0)处即可。

其他的wall都可以通过rotation进行旋转放置，这里rotation有4个域{x,y,z,alpha}，x,y,z = 0,1 alpha = -3.14~3.14，这里alpha取大于0的数时代表逆时针旋转。x,y,z取1代表绕值为1的轴旋转。

Now，let us create the obstacles:

和建立walls类似，首先选择一个Solid节点。剩下的步骤几乎一样。就不做详细讨论了，大家按照文档一步一步就能完成，我偷个懒随便放了两个障碍物

Now，let us create a Robot

这里的robot是一个DifferentialWheels节点，它包括几个孩子节点：一个Transform节点作为body，两个Solid节点作为wheels，两个DistanceSensor节点作为infra-red sensor，一个Shape节点作为face

Robot
Derived from Solid.

Robot {
SFString controller "void"
SFString controllerArgs ""
SFBool synchronization TRUE
MFFloat battery []
3.36. ROBOT 89
SFFloat cpuConsumption 0 # [0,inf)
SFBool selfCollision FALSE
}

Direct derived nodes:DifferentialWheels, Supervisor

由于Robot直接派生DifferentialWheels类，因此首先建立一个DifferentialWheels节点。好吧我想说剩下的步骤都一样直接上图，robot这块有不明白的留言吧。。。。