使用Gazebo搭建仿真场景

在Gazebo中搭建无人机飞行的仿真场景。
环境:Ubuntu18.04、ROS Melodic、Gazebo 9.19
官方教程
Gazebo鼠标操作方法
按住左键:平移
按住右键:缩放
滚轮:缩放
按住滚轮拖动:移动视角
一些重要的路径
Gazebo模型的路径:~/.gazebo/models/,Gazebo会优先在这里寻找模型
PX4模型的路径:~/PX4_Firmware/Tools/sitl_gazebo/models
PX4世界文件的路径:~/PX4_Firmware/Tools/sitl_gazebo/worlds。在该路径下的.world文件,可以被位于~/PX4_Firmware/launch下的launch文件以<arg name="world" default="$(find mavlink_sitl_gazebo)/worlds/xxx.world"/>的形式找到,并可用以下方式启动:

roslaunch px4 xxx.launch

SDF文件

使用后缀为.world的SDF文件描述一个Gazebo的世界场景。虽然在Gazebo中也可以通过可视化的方式搭建世界场景,但其生成的.world文件中会添加许多默认配置的参数,会使得文件看起来非常杂乱庞大,不易修改。此处通过直接写SDF文件的方法搭建世界场景。
SDF文件官方文档,里面描述了各个标签的含义。

<sdf version="1.6">
	<world name="world">
		...
	</world>
</sdf>

在写SDF文件的时候注意各标签之间的缩进关系。
可以参考官方模型的SDF文件的写法。
所有的参数都可以在Gazebo中调整好之后填入SDF文件中。

光源

日光

<!-- A global light source -->
<include>
	<uri>model://sun</uri>
</include>

可调光源

<light name='user_directional_light' type='directional'>
	<pose frame=''>2.30045 -0.072071 1 0 -0 0</pose>
	<diffuse>0.5 0.5 0.5 1</diffuse>
	<specular>0.1 0.1 0.1 1</specular>
	<direction>0.1 0.1 -0.9</direction>
	<attenuation>
		<range>20</range>
		<constant>0.5</constant>
		<linear>0.01</linear>
		<quadratic>0.001</quadratic>
	</attenuation>
	<cast_shadows>1</cast_shadows>
</light>

还有一种光源类型是type='point'

地平面

<!-- A ground plane -->
<include>
	<uri>model://ground_plane</uri>
</include>

这个地平面默认是灰色的,而且尺寸好像无法修改。
注意一定要有地平面,不然在物理引擎下,仿真启动之后,其余物体会往下掉。(qaq)
plane

<model name="ground_plane">
	<static>true</static>
	<link name="link">
		<collision name="collision">
			<geometry>
				<plane>
					<normal>0 0 1</normal>
					<size>5000 5000</size>
				</plane>
			</geometry>
			<friction>
				<ode>
					<mu>100</mu>
					<mu2>50</mu2>
				</ode>
			</friction>
		</collision>
		...
	</link>
</model>

可以在其上添加多个<visual>
plane一定要设置碰撞属性,不然在它上面的物体也会掉下去。

调整初始视角

<gui fullscreen='0'>
	<camera name='user_camera'
<think>好的,我需要帮助用户了解如何在Gazebo搭建带有贴图的仿真场景。用户提到了现有的贴图不足,导致视觉SLAM仿真时出现错误的闭环问题,所以他们需要添加自定义贴图。首先,我得回顾一下Gazebo的基础知识,然后结合引用中的信息来组织步骤。 根据引用[3],Gazebo中可以通过手动建立模型,并使用control + B来打开墙体编辑界面,设置贴图的z轴位置。这可能涉及到在模型中添加不同层次的墙体,并选择贴图。此外,引用[1]提到用户需要添加自己的贴图来避免闭环问题,这可能与材质文件的路径设置有关。引用[2]虽然主要讲多无人机仿真,但可能涉及到场景搭建,不过暂时可能用不上。 首先,用户需要知道如何创建或编辑模型,并应用贴图。Gazebo的材质通常存储在特定的目录下,如~/.gazebo/models,或者项目的资源路径中。用户可能需要将自定义的贴图图片(如PNG或JPEG)放入这些目录,并编写对应的材质脚本(.material文件)来引用这些图片。然后,在模型文件中(如SDF或URDF)指定使用的材质。 接下来,步骤可能包括:创建模型结构(如墙体)、应用贴图到表面、设置材质属性(如反光度、纹理缩放)。可能需要使用Gazebo的Building Editor工具(通过control + B进入)来绘制墙体并选择贴图。另外,用户可能需要手动编辑模型文件,添加材质路径和配置。 还需要注意,贴图文件需要正确链接,否则Gazebo无法加载。材质文件中的纹理路径应该是正确的相对或绝对路径。此外,贴图的分辨率和尺寸可能会影响仿真效果,尤其是在视觉SLAM中,高分辨率和清晰纹理可能更有利于特征匹配,减少错误闭环。 可能的问题包括:贴图不显示、路径错误、材质属性设置不正确。需要指导用户检查Gazebo的日志输出,查找材质加载的错误信息。同时,可能推荐用户使用绝对路径测试,再调整为相对路径,确保模型在不同环境中的可移植性。 最后,根据用户的问题,生成相关问题可能涉及Gazebo的其他材质设置、优化仿真性能、与其他工具(如ROS)的集成等。需要确保回答结构清晰,步骤详细,并引用提供的参考资料中的信息。</think>### Gazebo仿真场景搭建与贴图设置教程 #### 一、基础模型搭建 1. **使用Building Editor创建墙体** 在Gazebo界面中按 `Ctrl+B` 进入墙体编辑模式,通过点击画布绘制平面结构,右键结束当前绘制。 - 通过左侧面板切换 `Level1` 和 `Level2` 可创建多层结构[^3]。 - 按 `Ctrl+X` 保存并退出时会自动生成模型文件。 2. **手动编辑模型文件** 生成的模型文件默认存储在 `~/.gazebo/models` 目录下,可修改其SDF文件以调整尺寸、位置或添加其他部件。 --- #### 二、自定义贴图与材质设置 1. **准备贴图文件** - 贴图格式需为 `.png`、`.jpg` 等Gazebo支持的格式。 - 建议将贴图文件放在模型目录的 `materials/textures` 子目录中,例如: ```bash my_custom_wall/ ├── model.sdf └── materials/ └── textures/ └── brick_wall.png ``` 2. **编写材质脚本** 在模型目录下创建 `materials/scripts` 子目录,新建 `.material` 文件(如 `custom.material`),内容示例: ```cpp material Custom/BrickWall { technique { pass { texture_unit { texture brick_wall.png scale 1.0 1.0 // 控制纹理缩放 } } } } ``` 3. **在模型文件中引用材质** 编辑模型的SDF文件,在 `<visual>` 标签内指定材质: ```xml <visual name="wall_visual"> <material> <script> <uri>model://my_custom_wall/materials/scripts</uri> <name>Custom/BrickWall</name> </script> </material> </visual> ``` --- #### 三、高级材质属性调整 1. **反射与光照效果** 在 `.material` 文件中添加以下参数可调整表面反光度: ```cpp material Custom/ShinyBrickWall { technique { pass { ambient 0.5 0.5 0.5 1.0 diffuse 0.8 0.8 0.8 1.0 specular 0.3 0.3 0.3 1.0 } } } ``` 2. **解决贴图路径问题** 若贴图未显示,检查以下内容: - 确认材质脚本中的文件名与实际文件一致。 - 在Gazebo启动时添加资源路径: ```bash export GAZEBO_RESOURCE_PATH=$GAZEBO_RESOURCE_PATH:/path/to/your/model ``` --- #### 四、应用场景验证 完成贴图设置后,启动SLAM算法(如ORB-SLAM)测试场景,观察特征点匹配是否稳定。若仍出现错误闭环,可尝试: - 增加贴图细节复杂度(如添加随机噪点图案)[^1]。 - 调整环境光照参数,避免反光干扰。 ---
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值