ROS rviz常用可视化插件

ROS rviz常用可视化插件

rviz

RViz（Robot Visualization）是ROS（Robot Operating System）中的一个重要工具，用于可视化机器人和传感器数据。RViz的主要功能是帮助开发人员和研究人员可视化机器人的各种信息，以便调试、验证和分析机器人系统。
Rviz主要在安装ROS的过程中一般都绑定安装了
启动rviz
方式一：通过rosnode的方式启动
rosrun rviz rviz
方式二：软件独立启动
rviz
方式三：通过launch文件启动
假设有自己的ros包mypack，我们为其编写launch文件rviz.launch

<launch>
	<node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" required="true" args="-d $(find autonomous_exploration)/config/add_box.rviz"/>
</launch>

args中是配置文件路径，自己在rviz中设置的可视化组建的组合以及参数都会保存在这个文件中，启动后会加载，这样的效果是不必在每次启动rviz后都去重新添加需要的可视化组件。
roslaunch mypack rviz.launch
运行效果
不加载配置文件启动时载入
启动时载入自己的配置文件

常用可视化组件

Grid

Grid（网格）：

用于显示一个网格背景，以帮助用户定位和测量对象的位置。
添加方式：

常用参数
Reference Frame：参考frame，其设置基准坐标系，有tf关系的坐标系都可以选择

Cell Count（单元格数量）：
这个参数用于指定网格的单元格数量，通常以水平和垂直方向的单元格数来表示。例如，你可以设置水平单元格数为10，垂直单元格数为10，以创建一个10x10的网格。

Cell Size（单元格大小）：
用于指定网格单元格的大小。你可以设置单元格的宽度和高度，以控制网格线之间的间隔。

Color（颜色）：
用于设置网格线的颜色。你可以选择网格线的颜色，以使其在RViz中与其他元素更好地区分。

Alpha（透明度）：
用于设置网格的透明度。通过调整透明度，你可以控制网格的可见度。

Line Style（线条样式）：
可以选择不同的线条样式，如实线、虚线等，以控制网格线的外观。

Offset（偏移）：
用于设置网格的偏移量。你可以将网格相对于原点进行平移，以便更好地适应你的可视化需求。

Plane（平面）：
可以选择在哪个平面上绘制网格，通常是"XY"（水平地面）或"XZ"（垂直墙壁）。

Map

可以显示静态地图或实时地图，包括栅格地图或占用网格地图（Occupancy Grid Map）。

在RViz中，Map（地图）的参数通常是通过Map显示属性进行配置的，以显示静态地图或实时地图数据。以下是一些常见的Map参数及其含义：

Topic（话题）：
这个参数用于指定从哪个ROS话题接收地图数据。你需要输入一个正确的ROS话题名称，以便RViz获取地图数据。
此参数最为重要，可以选择接收的地图话题，一般/map为SLAM或者直接加载的静态地图，也可以选择代价地图，例如/move_base/global_costmap/costmap、/move_base/local_costmap/costmap
静态地图效果

只展示代价地图
当然，一般我们会添加两个map组件，叠加静态地图和代价地图

Color Scheme（颜色方案）：
用于选择地图的颜色方案。通常，你可以选择"map"（使用地图默认颜色）或"costmap"（使用代价地图的颜色方案）。
代价地图使用代价地图的颜色方案时更加直观

Alpha（透明度）：
用于设置地图的透明度。通过调整透明度，你可以控制地图的可见度。

Resolution（分辨率）：
用于指定地图的分辨率，通常以米/像素为单位。这个参数影响地图中每个像素的物理大小。

Color（颜色）：
用于设置地图的颜色。你可以选择地图的颜色，以使其在RViz中与其他元素更好地区分。

Origin（原点）：
用于指定地图的原点坐标。这个参数通常是地图坐标系的原点位置，它影响地图在RViz中的位置和对齐方式。

Queue Size（队列大小）：
用于指定从ROS话题接收地图数据时使用的消息队列大小。这个参数可以影响地图数据的接收性能。

Transform Timeout（变换超时）：
用于设置等待ROS TF变换的最大时间。如果RViz无法获取地图数据的正确坐标变换，将使用此超时。

Laser Scan

可以显示激光雷达传感器的测量数据，以可视化环境中的障碍物。
Topic（话题）：
这个参数用于指定从哪个ROS话题接收激光扫描数据。你需要输入一个正确的ROS话题名称，以便RViz获取激光扫描数据。

Size (Points)（大小 - 点数）：
用于设置在RViz中可视化的激光扫描点的数量。你可以限制可视化的点数，以提高性能并减少视觉混乱。

Color (Min, Max)（颜色 - 最小值，最大值）：
用于设置可视化中激光扫描点的颜色范围。你可以指定最小值和最大值，激光扫描数据中的测量值将映射到颜色范围内。

Alpha（透明度）：
用于设置激光扫描数据点的透明度。通过调整透明度，你可以控制激光扫描数据的可见度。

Size (Pixels)（大小 - 像素）：
用于设置激光扫描数据点在RViz中的绘制大小。这个参数影响激光点的可视化外观。

Use Rainbow Color（使用彩虹颜色）：
如果勾选了此选项，RViz将使用彩虹颜色来表示不同的激光扫描测量值。

Autocompute Height (Min, Max)（自动计算高度 - 最小值，最大值）：
这个参数用于自动计算激光扫描点的高度范围，以确保它们可见并不被遮挡。

Static Data (seconds)（静态数据 - 秒数）：
用于指定多长时间内被认为是静态数据。静态数据通常以较浅的颜色表示，以突出显示可能是动态障碍物的物体。

绿色点为激光点

PointCloud2

用于显示点云数据，通常由3D传感器（如激光雷达或RGB-D相机）生成。
红色框部分是点云
Topic（话题）：

这个参数用于指定从哪个ROS话题接收点云数据。你需要输入一个正确的ROS话题名称，以便RViz获取点云数据。
Size (Points)（大小 - 点数）：

用于设置在RViz中可视化的点云数据点的数量。你可以限制可视化的点数，以提高性能并减少视觉混乱。
Color (Min, Max)（颜色 - 最小值，最大值）：

用于设置可视化中点云数据点的颜色范围。你可以指定最小值和最大值，点云数据中的测量值将映射到颜色范围内。
Alpha（透明度）：

用于设置点云数据点的透明度。通过调整透明度，你可以控制点云数据的可见度。
Size (Pixels)（大小 - 像素）：

用于设置点云数据点在RViz中的绘制大小。这个参数影响点云点的可视化外观。
Use Rainbow Color（使用彩虹颜色）：

如果勾选了此选项，RViz将使用彩虹颜色来表示不同的点云数据值。
Autocompute Height (Min, Max)（自动计算高度 - 最小值，最大值）：

这个参数用于自动计算点云数据点的高度范围，以确保它们可见并不被遮挡。
Color Transformer（颜色变换器）：

用于选择用于点云颜色的变换器。你可以选择根据测量值、高度值或其他属性来设置颜色。

TF

在RViz中，TF（Transform）组件是用于可视化ROS TF（Transform）数据的重要工具。TF是ROS中的一个库，用于管理和查询不同坐标系之间的关系，尤其在机器人系统中常用。TF组件允许你可视化这些坐标系的相对位置和变换，有助于理解机器人各个部分之间的关系。

Images

在RViz中，Images（图像）可视化参数通常是通过Image显示属性进行配置的，以便可视化图像数据。
Topic（话题）：
这个参数用于指定从哪个ROS话题接收图像数据。你需要输入一个正确的ROS话题名称，以便RViz获取图像数据。
Transport Hint（传输提示）：
用于指定图像传输的方式。可以选择"raw"（原始数据）或"compressed"（压缩数据），具体取决于你的数据传输方式。
Queue Size（队列大小）：

用于指定从ROS话题接收图像数据时使用的消息队列大小。这个参数可以影响图像数据的接收性能。
Refresh Rate（刷新率）：

用于指定图像数据的刷新频率。你可以设置图像以多快的速度更新，或者选择手动刷新。
Image Topic Override（图像话题覆盖）：

如果你希望覆盖默认的图像话题，你可以在这里输入另一个话题名称，以接收图像数据。
使用默认图像：

如果选择了此选项，RViz将使用默认图像来填充可视化窗口，而不等待来自ROS话题的实际图像数据。
允许Alpha通道（Allow Alpha Channel）：

如果图像包含Alpha通道（透明度信息），你可以选择允许Alpha通道以正确显示图像的透明部分。

Path

在RViz中，Path（路径）可视化通常用于显示机器人的路径规划结果或轨迹。
Topic（话题）：

这个参数用于指定从哪个ROS话题接收路径数据。你需要输入一个正确的ROS话题名称，以便RViz获取路径数据。
Path Line Width（路径线宽度）：

用于设置路径线的宽度。通过调整这个参数，你可以控制路径线的粗细。
Color（颜色）：

用于设置路径线的颜色。你可以选择路径线的颜色，以使其在RViz中与其他元素更好地区分。
Alpha（透明度）：

用于设置路径线的透明度。通过调整透明度，你可以控制路径线的可见度。
平滑路径（Smooth Path）：

如果启用了此选项，RViz将尝试对路径进行平滑处理，以减少路径线上的锯齿。
Use Pose Stamped（使用姿态戳记）：

如果你的路径数据是使用姿态戳记（PoseStamped）表示的，你可以选择启用此选项以正确解释路径数据。

路径规划包括全局路径规划和全局路径规划，可以将用两个Path插件将两个都输出，例如DWA，全局路径使用红色线条，局部路径使用绿色线。

Marker

这个组件可以自由标记画图，主要使用程序控制，下面是一个

#!/usr/bin/env python
import rospy
from visualization_msgs.msg import Marker
from geometry_msgs.msg import Point

def publish_markers():
    rospy.init_node('custom_marker_publisher')
    marker_pub = rospy.Publisher('custom_markers', Marker, queue_size=10)
    rate = rospy.Rate(1)  # 发布频率为1Hz

    while not rospy.is_shutdown():
        marker = Marker()
        marker.header.frame_id = "base_link"  # 设置坐标框架
        marker.header.stamp = rospy.Time.now()
        marker.ns = "custom_markers"
        marker.id = 0
        marker.type = Marker.POINTS  # 使用点标记
        marker.action = Marker.ADD
        marker.pose.orientation.w = 1.0  # 默认朝向
        marker.scale.x = 0.1  # 点的大小
        marker.scale.y = 0.1
        marker.color.r = 1.0  # 红色
        marker.color.a = 1.0  # 不透明

        # 添加点坐标
        point = Point()
        point.x = 1.0
        point.y = 2.0
        point.z = 0.0
        marker.points.append(point)

        point = Point()
        point.x = 2.0
        point.y = 3.0
        point.z = 0.0
        marker.points.append(point)

        # 发布Marker消息
        marker_pub.publish(marker)
        rate.sleep()

if __name__ == '__main__':
    try:
        publish_markers()
    except rospy.ROSInterruptException:
        pass