ROS機器人程式設計（原書第2版）3.9.1 使用rqt_rviz在3D世界中實作資料可視化

<b>3.9.1　使用rqt_rviz在3d世界中實作資料可視化</b>

在roscore運作時，啟動rqt_rviz（請注意rviz在ros hydro中依然有效）：

我們将會看到如下圖所示的圖形化工作界面：

在左邊有一個displays面闆，在面闆的中間有一個包含了模拟環境下不同參數項的樹形清單。在示例中，已經加載了部分參數項。執行個體中的配置和布局都存儲在了config/example9.rviz檔案中，可以通過點選file | open config加載。

在displays區域之下有一個add按鈕，允許通過主題或類型添加更多的參數項。同時，注意到這裡還有一些全局選項，基本上是用于設定固定坐标系的工具，因為坐标系是可以移動的。其次，還有軸（axes）和網格（grid）作為各個參數項的參照物。在示例中，對于example9節點，我們将會看到标記（marker）和點雲（pointcloud2）。

最後，在狀态欄上有時間相關的資訊提示，以及在右側有一些菜單。tools用于配置一些插件參數，如2d nav

goal和2d pose estimate主題名等。在views目錄提供了不同檢視類型，一般而言有orbit和topdownortho就足夠了，一個用于3d檢視，另一個用于2d俯視檢視，其他目錄顯示了環境中一些可以選擇的元素。在頂部，有一個目前操作模式的菜單欄，包括互動（interact）、移動（move）、測量（measure）等，以及一些插件。

現在運作example9節點：

在rqt_rviz中，我們将會把frame_id設定為标記，這個标記是固定坐标系的坐标标記（frame_marker）。我們将會看到紅色方塊标記在移動，如下圖所示：

類似地，如果設定固定坐标系為frame_pc，我們将看到一個200×100像素點平面所組成的點雲，如下圖所示：

支援的rqt_rviz内置類型的參數清單包括camera和image。它們會在一個類似于image_view的視窗中顯示。選擇camera的時候，需要對它先進行校準，在使用雙目視覺圖像的時候，它允許我們覆寫點雲。我們同樣也可以看到雷射雷達的laserscan資料，紅外/聲呐（ir/sonar）傳感器的錐狀距離資料range，以及3d傳感器例如kinect的pointcloud2。

對于導航功能包集，将會在下一章進行詳細介紹。我們會使用多種資料類型，例如裡程odometry（畫出機器人的裡程位姿），路徑path（畫出機器人所走過的路徑），物體位姿pose，帶有機器人位姿估計的粒子雲posearray，使用occupancy grid map（ogm）的地圖map，以及costmaps（這是ros hydro的map類型，之前是gridcell）。

在這些類型中，需要說明的是機器人的模型robotmodel，它能夠展示機器人元件的cad模型，并将每個元件的坐标系之間的轉換考慮進去，甚至還能畫出坐标變換（tf）樹，并且在仿真環境中為坐标系調試提供非常大的幫助。我們會在下一節展示示例。在robotmodel中，我們用機器人urdf描述中的關節繪制一條軌迹，看它們如何随時間變化移動。

基本元素也可以被表示，例如機器人足迹的polygon、各種不同的标記markers通常支援基本幾何元素，如立方體、球體、線條等，甚至是互動式标記對象interactivemarker。互動式标記對象允許使用者設定标記對象在3d環境中的位姿（位置和方向）。使用下面指令，運作example8節點檢視簡單互動式标記：

你将看到一個标記，可以在rqt_rviz互動模式中移動它。它的位姿可以用于修改系統中另一個參數的位姿，例如機器人關節：