ROS学习(七):三维可视化工具(RViz)

    RViz是ROS的三维可视化工具。它的主要目的是以三维方式显示ROS消息,可以将 数据进行可视化表达。例如,可以无需编程就能表达激光测距仪(LRF)传感器中的传感 器到障碍物的距离,RealSense、Kinect或Xtion等三维距离传感器的点云数据(PCD, Point Cloud Data),从相机获取的图像值等。

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另外,利用用户指定的多边形(polygon)支持各种表现形式,交互标记 (Interactive Markers)可以表达接收来自用户节点的命令和数据并互交的过程。在 ROS中,机器人以URDF(Unified Robot Description Format,统一机器人描述格 式)描述,它可以表示为三维模型,并且每个模型可以根据自由度进行移动或驱动,因 此可以用于仿真或控制。例如,如图所示,可以显示移动机器人模型,同时可以通过 接收来自LDS(激光距离传感器)的距离值,并用于导航。而且,安装在机器人上的照相 机的图像可以如左下方那样显示。另外,如图所示,可以从Kinect、LRF 和RealSense等各种传感器获取数据,并以三维图像显示。

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1.RViz安装与运行

以“ros- [ROS_DISTRO] -desktop-full”命令安装ROS时,RViz会默认被安装。如 果未安装“desktop-full”或未安装RViz,请使用以下命令进行安装。

RViz的运行命令如下。就像任何其他的ROS工具一样,roscore必须运行。作为参 考,您也可以使用节点运行命令“rosrun rviz rviz”运行它。

 2.RViz画面布局

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➊  3D视图(3D view): 指屏幕的黑色部分。它是可以用三维方式查看各种数据的主屏幕。3D视图的背景颜 色、固定框架、网格等可以在左侧显示的全局选项(Global Options)和网格(Grid)项目中进行详细 设置。

➋  显示屏(Displays): 左侧的显示屏是从各种话题当中选择用户所需的数据的视图的区域。如果单击屏幕4 左下方的[Add],选择屏幕将如图6-7所示。目前有大约30种不同的显示屏可供选择,我们将在下面的描述 中详细介绍。

➌  菜单(Menu): 菜单位于顶部。用户可以选择保存或读取显示屏状态的命令,还可以选择各种面板。

➍  工具(Tools): 工具是位于菜单下方的按钮,允许用户用各种功能按键选择多种功能的工具,例如 Interact、Move Camera、Select,Focus Camera、Measure、2D Pose Estimate、2D Navigation Goal 以及Publish Point等。

➎  视图(Views): 设定三维视图的视点

    ■ Orbit:以指定的视点(在这里称为Focus)为中心旋转。这是默认情况下最常用的基本视图。

    ■ FPS(第一人称):显示第一人称视点所看到的画面。

    ■ ThirdPersonFollower:显示以第三人称的视点尾追特定目标的视图。

    ■ TopDownOrtho:这是Z轴的视图,与其他视图不同,以直射视图显示,而非透视法。

    ■ XYOrbit:类似于Orbit的默认值,但焦点固定在Z轴值为0的XY平面上。

➏  时间(Time): 显示当前时刻(wall time)、ROS Time以及他们各自经过的时间。这主要用于仿真,如 果需要重新启动,请点击底部的[Reset]按钮。

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3.RViz显示屏

使用RViz的过程中最常用的菜单应该是显示屏5菜单。该显示屏菜单用于选择三维视 图(3D View)画面所显示的信息。

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