0.前言

上一篇番外文章教大家如何在宇樹機器狗go2的gazebo仿真環境中實現簡單的導航運動，本期文章會教大家如何讓宇樹的機器狗go2在仿真環境中進行slam建圖時經常會遇到的一些點云格式，在后續的slam建圖和slam算法解析的時候會經常與這些點云信息打交道。宇樹機器狗go2仿真會作為一個長期項目來進行不定期更新，仿真不只限于在gazebo上實現，后面還會在isaac sim等仿真平臺上教大家如何搭建，其目的還是幫助各位都能以較低的成本加入到宇樹機器狗go2的學習中。gazebo的仿真對電腦的需求會低于isaac sim等仿真平臺，這對實驗條件要求會低很多，更很適合學校小實驗室或個人進行仿真實驗。

同時我也希望能有更多的開發者加入近來一起完成機器狗go2的仿真實驗項目的建設，如有更好的方案和建議可以私聊或申請共創作者。

1.ros PointClould點云格式

宇樹機器狗go2配上livox的mid360進行gazebo仿真使用的就是ros PointClould點云格式（livox官方gazebo仿真功能包給的是ros PointClould點云格式，但可通過修改點云屬性文件livox_points_plugin.cpp來將PointCloud點云）：

使用rostopic命令會在終端中打印出話題的消息類型、發布者和接收者。

rostopic info /scan 

ros PointClould的點云消息格式如下：sensor_msgs /PointCloud Message

std_msgs/Header header
geometry_msgs/Point32[] points
sensor_msgs/ChannelFloat32[] channels

1. header：類型為 Header，包含了消息的元數據，如時間戳（stamp）、坐標系（frame_id）等。時間戳可用于確定數據采集的時間，坐標系則表明這些點云數據所在的參考系。
2. points：類型為 geometry_msgs/Point32[]，是一個三維點的數組。每個 Point32 包含三個浮點型字段 x、y、z，分別表示點在三維空間中的坐標。
3. channels：類型為 sensor_msgs/ChannelFloat32[]，用于存儲額外的屬性信息。每個 ChannelFloat32 包含一個字符串 name 用于標識該通道的含義，以及一個浮點型數組 values 存儲對應的值。例如，可以用一個通道存儲點的強度信息，另一個通道存儲點的顏色信息等。

2.ros PointClould2點云格式

宇樹機器狗go2配上velodyne的vlp16進行gazebo仿真使用的就是ros PointClould2點云格式：

使用rostopic命令會在終端中打印出話題的消息類型、發布者和接收者。

rostopic info /velodyne_points

ros PointClould2的點云消息格式如下：sensor_msgs /PointCloud2 Message

std_msgs/Header header
uint32 height
uint32 width
sensor_msgs/PointField[] fields
bool is_bigendian
uint32 point_step
uint32 row_step
uint8[] data
bool is_dense

1. header：?Header?類型，包含時間戳和坐標系等元數據。
2. height 和 width：height?和?width?用于描述點云的二維結構。如果點云是無序的，height?通常為 1，width?表示點的數量；如果點云是有序的（如立體相機采集的深度圖），則?height 和?width?分別表示點云的行數和列數。
3. fields：類型為sensor_msgs/PointField[]，描述了點云中每個點的字段信息。每個?PointField?包含字段的名稱（如?x、y、z、intensity?等）、偏移量（表示該字段在數據中的起始位置）、數據類型（如?FLOAT32、UINT8?等）和計數（通常為 1）。
4. is_bigendian：布爾類型，指示數據是否采用大端字節序。
5. point_step：無符號 32 位整數，表示每個點在數據緩沖區中占用的字節數。
6. row_step：無符號 32 位整數，表示每行點在數據緩沖區中占用的字節數。
7. data：無符號 8 位整數數組，存儲了實際的點云數據。數據按照?fields?中定義的字段順序和?point_step、row_step 的規則排列。
8. is_dense：布爾類型，指示點云中是否包含無效點（如 NaN 或 Inf）。如果為?true，則表示點云中所有點都是有效的。

3.ros PointClould點云格式與ros PointClould2點云格式的區別

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