4.3.1 随机生成pcl点云

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参考教程：

ROS入门——PCL激光雷达点云处理（1）_pcl::torosmsg-CSDN博客

1. 查看系统环境

要运行本仿真程序，需要保证当前环境为ubuntu20.04+ros-noetic-desktop-full

查看ubuntu版本：

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ lsb_release -a

No LSB modules are available.
Distributor ID:	Ubuntu
Description:	Ubuntu 20.04.6 LTS
Release:	20.04
Codename:	focal

可知，当前ubuntu版本满足20.04

查看ros版本：

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ rosversion -d

noetic

可知，当前ros版本满足noetic

2. 随机pcl点云仿真

2.1 编写随机PCL点云

2.1.1 创建功能包，导入依赖

• 2.1.1.1 新建文件夹

  ctrl+alt+T打开终端，执行如下指令创建文件夹：

  rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ mkdir -p random_pcl/src
  
  rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ cd random_pcl/
  
  rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~/random_pcl$ catkin_make
  
  

  • catkin_make

  

• 2.1.1.1 启动vscode

  在终端中输入如下指令启动vscode，注意需要在/random_pcl
  路径下，这样vscode就会自动打开该工作空间

  rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ cd random_pcl/
  
  rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~/random_pcl$ code .
  
  

• 2.1.1.2 vscode中编译ros

  快捷键ctrl+shift+B调用编译，选择：catkin_make:build

  

  修改.vscode/tasks.json文件

  原内容如下图所示：

  

  修改为如下内容：

  {
  // 有关 tasks.json 格式的文档，请参见
      // https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=733558
      "version": "2.0.0",
      "tasks": [
          {
              "label": "catkin_make:debug", //代表提示的描述性信息
              "type": "shell",  //可以选择shell或者process,如果是shell代码是在shell里面运行一个命令，如果是process代表作为一个进程来运行
              "command": "catkin_make",//这个是我们需要运行的命令
              "args": [],//如果需要在命令后面加一些后缀，可以写在这里，比如-DCATKIN_WHITELIST_PACKAGES=“pac1;pac2”
              "group": {"kind":"build","isDefault":true},
              "presentation": {
                  "reveal": "always"//可选always或者silence，代表是否输出信息
              },
              "problemMatcher": "$msCompile"
          }
      ]
  }
  

  

• 2.1.1.3 创建功能包

  创建一个新的功能包，点击src文件夹，右键，选择Create Catkin Package创建功能包

  

  在上方弹出的对话框内输入要创建的功能包名：create_pcl，输入完成后，直接回车
  

  继续导入相关功能包依赖

  pcl_conversions pcl_ros pcl_msgs sensor_msgs
  

  注意：中间有空格隔开，输入完成后回车。按回车键确认。

在当前功能包下，再新建几个目录：

点击`create_pcl`，右键，选择“`新建文件夹`”

新建文件夹名称如下

`launch`：存储`launch`启动文件

使用 `launch` 文件，可以一次性启动多个 `ROS` 节点。

`src`：存储C++文件

2.1.2 编写pcl

• 2.1.2.1 编写程序

  然后在功能包下的src文件夹中创建源文件：

  点击create_pcl/src文件夹，右键，选择“新建文件”

新建文件名为：`create_random_pcl.cpp` 

在`create_random_pcl.cpp`中添加如下内容

- `create_random_pcl.cpp`
    
    ```cpp
    #include <ros/ros.h>
    #include <pcl/point_cloud.h>
    #include <pcl_conversions/pcl_conversions.h>
    #include <sensor_msgs/PointCloud2.h>
     
    main (int argc, char argv)
    {
        ros::init (argc, argv, "pcl_create");
     
        ros::NodeHandle nh;
        ros::Publisher pcl_pub = nh.advertise<sensor_msgs::PointCloud2> ("pcl_output", 1);
        pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ> cloud;
        sensor_msgs::PointCloud2 output;
     
        // Fill in the cloud data
        cloud.width  = 100;
        cloud.height = 1;
        cloud.points.resize(cloud.width * cloud.height);
     
        for (size_t i = 0; i < cloud.points.size (); ++i)
        {
            cloud.points[i].x = 1024 * rand () / (RAND_MAX + 1.0f);
            cloud.points[i].y = 1024 * rand () / (RAND_MAX + 1.0f);
            cloud.points[i].z = 1024 * rand () / (RAND_MAX + 1.0f);
        }
     
        //Convert the cloud to ROS message
        pcl::toROSMsg(cloud, output);
        output.header.frame_id = "odom";
     
        ros::Rate loop_rate(1);
        while (ros::ok())
        {
            pcl_pub.publish(output);
            ros::spinOnce();
            loop_rate.sleep();
        }
     
        return 0;
    }
    ```

• 2.1.2.2 编辑配置文件

  向create_pcl功能包下的 CMakeLists.txt 文件中修改为如下内容：

  cmake_minimum_required(VERSION 2.8.3)
  project(create_pcl)
  find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
    pcl_conversions
    pcl_ros
    roscpp
    sensor_msgs
    rospy
  )
   
  find_package(PCL REQUIRED)
  catkin_package()
   
  include_directories(
    ${catkin_INCLUDE_DIRS}
    ${PCL_INCLUDE_DIRS}
  )
  
  link_directories(${PCL_LIBRARY_DIRS})
  
  add_executable(create_random_pcl src/create_random_pcl.cpp)
  target_link_libraries(create_random_pcl ${catkin_LIBRARIES} ${PCL_LIBRARIES})
  
  

  

2.1.3 编写launch文件

上述已经编写了c++程序用于实现随机点云生成，接下来创建launch文件执行该节点。

点击create_pcl/launch文件夹，右键，选择”新建文件“

新建文件名为：run_pcl.launch

在run_pcl.launch中添加如下代码：

• run_pcl.launch

  <launch>
      <node pkg="create_pcl" type="create_random_pcl" name="create_random_pcl" output="screen"  />
  
  </launch>
  

2.2 启动演示

2.2.1 启动程序

ctrl+alt+T打开终端，执行如下指令进行编译：

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ cd random_pcl/

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~/random_pcl$ catkin_make

• catkin_make

ctrl+alt+T打开终端，执行如下指令启动仿真

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ cd random_pcl/

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~/random_pcl$ source ./devel/setup.bash 

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~/random_pcl$ roslaunch create_pcl run_pcl.launch 

ctrl+alt+T打开终端，执行如下指令，启动rviz

rosnoetic@rosnoetic-VirtualBox:~$ rviz

设置Global Options的Fixed Frame为odom

点击rviz软件的左下角的Add按钮，选择By display type，选择PointCloud2，点击OK

将PointCloud2的Topic设置为/pcl_output

将PointCloud2的Size设置为0.05，即可看到放大版的点云图像了

2.2.2 保存rviz配置文件

点击RVIZ软件左上角的File选项，选择Save Config As

输入rviz配置文件的文件名称，并保存到random_pcl/src/create_pcl/launch文件夹下，点击Save即可完成保存。

2.2.3 修改launch文件，添加rviz执行程序

在run_pcl.launch中添加如下代码：

• run_pcl.launch

  <launch>
      <node pkg="create_pcl" type="create_random_pcl" name="create_random_pcl" output="screen"  />
        <node name="rviz" pkg="rviz" type="rviz" args="-d $(find create_pcl)/launch/random_pcl_rviz.rviz" required="true" />
  </launch>