ROS2可视化利器---Foxglove Studio

0. 简介

之前作者已经讲了《ROS1可视化利器—-Webviz》，然后就有读者问，ROS2有没有可以使用的可视化工具呢，答案是肯定的，除了plotjuggler这种ROS1和ROS2通用的可视化利器，还有一种全平台通用的软件FoxgloveStudio，Github开源链接为https://github.com/foxglove/studio。

1. FoxgloveStudio 说明

对于FoxgloveStudio这个程序来说，其可以支持基本上ROS原生的全部内容，同时它可以在浏览器中使用，也可作为Linux、Windows和macOS上的桌面应用程序使用。Foxglove项目是webviz项目的一个延伸，这个项目的logo产权是归Cruise的，但是同样是开源的。

Foxglove和Webviz这两个有着很多共通之处，比如说：都是基于Web技术。都是可以在web Browser中做机器人Topic的3D展示。WebViz和Foxglove Studio都是可以免费使用所有功能的，而且是源代码开放，任何人都可以使用它，或者向它贡献代码。并且都支持一套模块化设计的Panel，可以适应于某种特定的机器人场景，对特定的机器人数据进行解析和展示。

如果说ROS1可以选择Webviz和Foxglove Studio的话，那ROS2只能选择Foxglove Studio。当你第一次加载应用程序时，你会看到一个介绍性的对话框，有 “打开数据源 “选项和 “帮助 “资源。在随后的应用程序加载中，你也将能够重新连接到你最近在 “Recents “列表中选择的数据源。

而如何安装的问题，官网也提供了快速的安装通道https://foxglove.dev/download，比如说，我们的Ubuntu环境只需要使用
下载正确的软件包 然后运行

sudo apt install ./foxglove-studio-*.deb

用以下方法安装未来的更新

sudo apt update && sudo apt install foxglove-studio

[[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-TP5fZsSh-1683353445137)(null)]

2. Foxglove Studio——打开

Foxglove Studio可以通过多种来源检查数据—包括实时和记录数据、ROS和非ROS连接，以及本地和远程记录数据文件。

一旦你加载或连接到一个数据包，在应用程序侧边栏中打开数据源标签，以查看你当前数据包的细节。

• 录制的设备、开始/结束时间、持续时间
• 主题名称、模式名称、信息计数和发布率
• 当从Foxglove数据平台流传数据产生的事件
• 再次打开对话框以切换到不同的数据包
• 查看你的主题信息
  
  所有预先记录的数据源（即ROS 1、ROS 2、MCAP和PX4 ULog文件），无论它们是在本地加载还是从远程URL加载，都将被预先加载到Foxglove Studio。这意味着你可以一次性将整个文件过程中的数据可视化并进行分析

3. Foxglove Studio——ROS1

在讲解ROS2之前，我们先来看一下Foxglove Studio的ROS1的使用.Foxglove Studio可以加载本地和远程的ROS 1（.bag）文件，或使用Rosbridge（WebSockets）或本地（TCP）连接直接连接到正在运行的ROS节点中。

3.1 本地文件

要加载一个本地的ROS 1 .bag文件，可以从文件管理器中双击它，直接将文件拖放到应用程序中，或者通过数据源对话框打开本地文件。

同时Foxglove Studio还支持加载远程的ROS 1 (.bag)文件，在数据源对话框中选择从URL打开文件，并输入远程文件的URL。

3.2 在线链接

对于实时连接，你必须与机器人处于同一网络。虽然我们支持多种选择，但我们推荐Foxglove WebSocket。

使用Foxglove WebSocket连接直接连接到你正在运行的ROS栈。这种连接使用标准协议，通过WebSockets将Studio连接到你的ROS主站。这里需要运行一个额外的ROS节点（foxglove_bridge）来进行进行通信。

cd 
git clone https://github.com/foxglove/ros-foxglove-bridge.git src/ros-foxglove-bridge
rosdep update
rosdep install -i --from-path src -y
catkin_make
source install/local_setup.bash
rosrun foxglove_bridge foxglove_bridge

然后，在数据源对话框中点击打开连接，选择Foxglove WebSocket，然后输入你的Rosbridge服务器的URL，值得一提的是，Foxglove WebSocket连接支持发布回调信息，但不支持读取或设置ROS参数。

当然我们还可以用Rosbridge来完成连接，并通过WebSocket直接连接到你正在运行的ROS栈。这个连接选项只需要在Studio和你的机器人之间打开一个端口。

Rosbridge连接使用一个标准协议，通过WebSockets将Studio与你的ROS主站连接起来。虽然它确实需要运行一个额外的ROS节点（rosbridge_server）

# For Noetic (ROS 1)
sudo apt install ros-noetic-rosbridge-suite

接下来，启动WebSocket服务器，并查看命令打印结果，以确定它所监听的端口（例如ws://0.0.0.0:9090）

roslaunch rosbridge_server rosbridge_websocket.launch

在数据源对话框中点击打开连接，选择 “Rosbridge (ROS 1 & 2)”，然后输入Rosbridge服务器的URL

4. Foxglove Studio——ROS2

Foxglove Studio可以加载本地和远程的ROS 2（.db3）文件，或使用Rosbridge（WebSockets）或本地（TCP）连接直接连接到运行中的ROS节点

由于ROS 2 (.db3)文件不包含其信息定义，我们建议在将其加载到Foxglove Studio之前先将其转换为独立的MCAP文件。

你可以使用MCAP CLI工具来帮助完成这一转换。

mcap convert ros2_input.db3 ros2_output.mcap

mcap 将搜索存储在您的 $$AMENT_PREFIX_PATH 环境变量中的路径，以找到硬盘上的 ROS 消息定义。你也可以使用 ament-prefix-path 标志来设置分隔的目录列表。

mcap convert ros2_input.db3 ros2_output.mcap --ament-prefix-path=/your/first/directory;/your/second/directory

一旦你有了MCAP（.mcap）文件，你可以从你的本地文件系统或远程云存储解决方案打开它们。

4.1 本地文件

一旦你有了MCAP（.mcap）文件，从文件管理器中双击它，直接将它拖入应用程序，或通过数据源对话框打开本地文件。

同时Foxglove Studio不支持加载远程的ROS 2.db3文件，但你可以将它们转换成MCAP文件，以支持远程文件。

要加载一个远程MCAP（.mcap）文件，在数据源对话框中选择从URL打开文件，然后输入远程文件的URL。并请查看设置CORS页面

4.2 在线链接

对于实时连接，你必须与机器人处于同一网络。虽然我们支持多种选择，但我们推荐Foxglove WebSocket作为最简单的入门选择。

使用Foxglove WebSocket连接直接连接到你正在运行的ROS栈。这种连接使用标准协议，通过WebSockets将Studio连接到你的ROS主站。这需要运行一个额外的ROS节点（foxglove_bridge）并要打开Foxglove WebSocket连接，请确保你已经安装了ROS 2并按照说明设置了Foxglove bridge。

然后，在数据源对话框中点击打开连接，选择Foxglove WebSocket，然后输入你的Rosbridge服务器的URL。
[[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-CiGjBH6P-1683353445185)(null)]
同样也可以使用Rosbridge连接，通过WebSockets直接连接到你正在运行的ROS节点。这同样需要额外的节点 (rosbridge_server)并要打开一个Rosbridge连接，确保你已经安装了ROS 2，以及rosbridge-suite。

# For Galactic (ROS 2)
$$ sudo apt install ros-galactic-rosbridge-suite

接下来，启动WebSocket服务器，并查看命令打印结果，以确定它所监听的端口（例如ws://0.0.0.0:9090）。

$$ ros2 launch rosbridge_server rosbridge_websocket_launch.xml

在数据源对话框中点击打开连接，选择 “Rosbridge (ROS 1 & 2)”，然后输入Rosbridge服务器的URL。

5. 参考链接

https://foxglove.dev/docs/studio

https://zhuanlan.zhihu.com/p/427952618

…详情请参照古月居