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自動駕駛車每時每刻都會產生海量的各類感測器數據,例如Cruise每月都會產生PB級數據,對這些數據的採集、分類和分析不管對於前期的功能開發、模擬驗證還是對於後期失效案例的情景復現都至關重要,畢竟數據是功能實現的關鍵。如何直觀有效的顯示各類信息,需要一定的工具對所採集的各類感測器信息進行可視化的支持,在自動駕駛領域,對數據可視化的工具既有開源的也有各公司自己定製開發的,但不管何種,目的主要就是使開發者可直觀感受抽象數據形態所描述的內容,方便分析並解決問題。

一、ROS組件Rviz和rqt1、Rviz

Rviz是一款強大的三維可視化工具,可通過圖像化的方式實時顯示感測器信息(如激光雷達的點雲信息)、物體運動狀態、周圍環境的變化等,幫助我們實現所有可監測數據的圖像化顯示,開發者也可在Rviz控制面板中,通過按鈕、滑動條等方式,控制物體的行為。

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2、rqt組件

rqt是基於QT框架的GUI開發環境,包含3個子package:rqt、rqt_common_plugins、qt_robot_plugins。其中rqt_common_plugins包含很多非常強大的可視化插件,如rqt_graph、rqt_plot和rqt_bag。

rqt_graph可將所有的節點、Topic及節點之間的訂閱關係以圖像的形式顯示出來,如下:

rqt_bag則是一款用於記錄和管理ROS Bag的插件,可進行包消息內容和圖像信息的顯示,並可配置信息的時間序列及向ROS發送指定的主題信息。

rqt_plot則可將某一個話題的數據(全部數據或部分數據)進行2D繪圖顯示,這樣可以更加直觀看到話題消息的變化,方便於我們調試。

二、Cruise數據可視化工具Webviz

ROS組件Rviz和rqt雖功能強大,但對ROS具有強依賴,即若要使用必須安裝ROS並運行ROS Master,其次Rviz也經常運行不穩定,啟動過程時常伴隨一些警告和報錯。對於開發者,在測試過程中,既想快速穩定的調出可視化工具,又希望對不同的數據以各自合理的可視化方式顯示在一個共有的界面中以方便查看和對比,而像Rviz和rqt插件,若想查看3D信息需要單獨運行Rviz、2D信息則需要運行rqt_plot,其次還需要在不同界面間進行切換,非常的不便。而Cruise的Webviz工具是一款基於Web的應用程序,可用於回訪和可視化ROS Bag文件,只需將ROS Bag文件直接拖入。

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Webviz的佈局是模塊化和可定製的,可通過選擇、排列和配置面板來創建自己想要的佈局,並同時進行文本日誌、2D圖表和環境3D等信息的顯示,最後還可將界面配置信息導出用於下次的直接導入。

在Webviz的3D面板中還可對ROS的標記消息進行可視化,在2D繪製面板中對指定的Topic進行顯示以便於數據的比較,總之,功能還算挺強大的。

Cruise已將Webviz工具開源,感興趣的童鞋可自行把玩:

github.com/cruise-autom

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