ROS学习笔记（七）：QT工具与rviz可视化平台

QT工具

为了方便可视化调试与显示，ROS提供了一个QT架构的后台图形工具套件——rqt_common_plugins，其中包含了rqt_console、rqt_graph、rqt_plot、rqt_reconfigure等实用工具。
若你安装的ROS不是桌面版，可能需要以下命令安装QT工具箱：

# Ubuntu 16.04
sudo apt-get install ros-kinetic-rqt
sudo apt-get install ros-kinetic-rqt-common-plugins
# Ubuntu 18.04
sudo apt-get install ros-melodic-rqt
sudo apt-get install ros-melodic-rqt-common-plugins
# Ubuntu 20.04
sudo apt-get install ros-noetic-rqt
sudo apt-get install ros-noetic-rqt-common-plugins

日志输出工具（rqt_console）

rqt_console工具用来图像化显示和过滤ROS系统运行状态中的所有日志消息，包括info、warn、error等级别的日志。使用以下命令即可启动该工具：

rqt_console

计算图可视化工具（rqt_graph）

rqt_graph工具可以图形化显示当前ROS系统中的计算图。在系统运行时，使用以下命令即可启动该工具：

rqt_graph

数据绘图工具（rqt_plot）

rqt_plot是一个二维数值曲线绘制工具，可以将需要显示的数据在xy坐标系中使用曲线描绘。使用如下命令即可启动该工具：

rqt_plot

在界面上方的Topic输入框中输入需要显示的话题消息，即可显示数据的变化情况。

参数动态配置工具（rqt_reconfigure）

rqt_reconfigure工具可以在不重启系统的情况下，动态配置ROS系统中的参数，但是该功能的使用需要在代码中设置参数的相关属性，从而支持动态配置。使用如下命令即可启动该工具：

rosrun rqt_reconfigure rqt_reconfigure

启动后的界面将显示当前系统中所有可动态配置的参数，在界面中使用输入框、滑动条或下拉框进行设置即可实现参数的动态配置。

rviz可视化平台

机器人系统中存在大量多维、多元的数据，需要将其可视化显示，ROS针对此需求，为用户提供了一款显示多种数据的三维可视化平台——rviz。它已经集成在桌面完整版的ROS中，如果已经成功安装桌面完整版，可以不安装rivz，否则需要使用如下命令进行安装：

# Ubuntu 16.04
sudo apt-get install ros-kinetic-rviz
# Ubuntu 18.04
sudo apt-get install ros-melodic-rviz
# Ubuntu 20.04
sudo apt-get install ros-noetic-rviz

安装完成后，在终端中分别运行如下命令即可启动rviz：

roscore
rviz

rviz提供了一个用户友好的图形用户界面（GUI），假设需要可视化的数据以及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，使用户可以在一个可视化场景中查看机器人和其周围的环境。它支持许多不同类型的传感器数据，如激光扫描仪、深度相机、IMU和GPS等。使用rviz，您可以将这些传感器数据可视化为点云、二维/三维地图、图像和其他形式的数据。

rviz还支持机器人的运动规划和控制。它可以显示机器人的运动轨迹、关节状态、位姿等信息。这些功能使得机器人开发人员能够轻松地测试他们的运动控制算法，并直观地了解它们的性能和结果。

另一个重要的功能是rviz的可扩展性。它允许用户编写自己的可视化插件，以满足特定的需求。这个功能使得rviz成为一个非常灵活和可适应的工具，可以适应各种不同类型的机器人项目和任务，甚至可以基于rviz打造一款人机交互软件。