最近在搞基于ROS的2D占用栅格地图,这类地图可用于机器人定位,它在机器人导航和避障方面很常用。它的消息类型是nav_msgs/OccupancyGrid,通过命令:rosmsg show nav_msgs/OccupancyGrid
可以看到nav_msgs/OccupancyGrid消息包含如下信息:
std_msgs/Header header
uint32 seq
time stamp
string frame_id
nav_msgs/MapMetaData info
time map_load_time
float32 resolution
uint32 width
uint32 height
geometry_msgs/Pose origin
geometry_msgs/Point position
float64 x
float64 y
float64 z
geometry_msgs/Quaternion orientation
float64 x
float64 y
float64 z
float64 w
int8[] data
对于一个nav_msgs/OccupancyGrid类型的map_msg,它主要由map_msg.header, map_msg.info, map_msg.data 三个主要信息,map_msg.header包含了发布地图的序列号(seq),时间戳(stamp)和帧id信息;map_msg.info包含了发布的地图的加载时间,分辨率,宽度,高度,地图起点坐标和方向;map_msg.data 数组包含了地图的元数据信息,可以看到,它是int8类型的,也就是说每个元数据的值范围是-128~127之间,在链接http://wiki.ros.org/map_server 中提到,
值100表示单元被占用;值0表示空闲,即未占用;-1(无符号类型下的255)表示未知。我们知道,这里不同的值含义不同,它们在rviz可视化界面上显示的颜色也不同,如下图所示
其中的黑色(值100)边界表示占用,图中红色箭头所在的灰色区域表示空闲(值0),而外围区域(深灰色?浅青色?)表示未知(-1)。这里我不禁好奇(好吧,我承认我是闲的。。。),那-128~127之间其他的值是什么颜色的呢,我发现答案可不是由黑到白色的一个过渡,这中间有彩色。
如上图所示,中间R,G,B颜色的坐标轴分别代表x,y,z的正方向。在这个 16 × 16 16\times16 16×16的栅格地图中(分辨率为1m),从下往上,从右往左对应的单元的像素值分别是:-128,-127,…,0,1,…,127。右下角(-128)是红色,左上角(127)是绿色。上图显示的所有颜色就是map_msg.data中的int8类型的数值范围-128~127所代表的所有颜色(虽然我也很懵逼为啥是这么个对应关系)。通过 rostopic echo /grid_map 命令输出地图消息,显示如下:
header:
seq: 24
stamp:
secs: 1591798531
nsecs: 117001314
frame_id: "map"
info:
map_load_time:
secs: 0
nsecs: 0
resolution: 1.0
width: 16
height: 16
origin:
position:
x: -8.0
y: -8.0
z: 0.0
orientation:
x: 0.0
y: 0.0
z: 0.0
w: 0.0
data: [-128, -127, -126, -125, -124, -123, -122, -121, -120, -119, -118, -117, -116, -115, -114, -113, -112, -111, -110, -109, -108, -107, -106, -105, -104, -