cartographer参数读取过程上
Kong Liangqian Lv6
 2021-08-24 15:59:22  

配置参数对于用户来说是十分重要的，本文简单介绍lua参数在代码中的参数运行流程

打开node_main.cc，在这里关于参数配置的内容有

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NodeOptions node_options;
TrajectoryOptions trajectory_options;

// c++11: std::tie()函数可以将变量连接到一个给定的tuple上,生成一个元素类型全是引用的tuple

// 根据Lua配置文件中的内容, 为node_options, trajectory_options 赋值
std::tie(node_options, trajectory_options) =
    LoadOptions(FLAGS_configuration_directory, FLAGS_configuration_basename);

NodeOption和TrajectoryOptions都是两个定义了参数的结构体

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struct NodeOptions {
  ::cartographer::mapping::proto::MapBuilderOptions map_builder_options;
  std::string map_frame;
  double lookup_transform_timeout_sec;
  double submap_publish_period_sec;
  double pose_publish_period_sec;
  double trajectory_publish_period_sec;
  bool publish_to_tf = true;
  bool publish_tracked_pose = false;
  bool use_pose_extrapolator = true; //是否使用位姿推测器
};
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// 一条轨迹的基础参数配置
struct TrajectoryOptions {
  ::cartographer::mapping::proto::TrajectoryBuilderOptions
      trajectory_builder_options;
  std::string tracking_frame;
  std::string published_frame;
  std::string odom_frame;
  bool provide_odom_frame;
  bool use_odometry;
  bool use_nav_sat;
  bool use_landmarks;
  bool publish_frame_projected_to_2d;
  int num_laser_scans;
  int num_multi_echo_laser_scans;
  int num_subdivisions_per_laser_scan;
  int num_point_clouds;
  double rangefinder_sampling_ratio;
  double odometry_sampling_ratio;
  double fixed_frame_pose_sampling_ratio;
  double imu_sampling_ratio;
  double landmarks_sampling_ratio;
};

这两个option参数对应在最外层的lua文件，对应的内容是

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include "map_builder.lua"
include "trajectory_builder.lua"

options = {
  map_builder = MAP_BUILDER,                -- map_builder.lua的配置信息
  trajectory_builder = TRAJECTORY_BUILDER,  -- trajectory_builder.lua的配置信息
  
  map_frame = "map",                        -- 地图坐标系的名字
  tracking_frame = "imu_link",              -- 将所有传感器数据转换到这个坐标系下
  published_frame = "odom",                 -- tf: map -> footprint
  odom_frame = "odom",                      -- 里程计的坐标系名字
  provide_odom_frame = false,               -- 是否提供odom的tf, 如果为true,则tf树为map->odom->footprint
                                            -- 如果为false tf树为map->footprint
  publish_frame_projected_to_2d = false,    -- 是否将坐标系投影到平面上
  --use_pose_extrapolator = false,            -- 发布tf时是使用pose_extrapolator的位姿还是前端计算出来的位姿

  use_odometry = true,                      -- 是否使用里程计,如果使用要求一定要有odom的tf
  use_nav_sat = false,                      -- 是否使用gps
  use_landmarks = false,                    -- 是否使用landmark
  num_laser_scans = 0,

通过std::tie来对node_options, trajectory_options两个 变量进行赋值，此时需要查看一下LoadOptions函数，他应该返回两个分别为NodeOptions和 TrajectoryOptions的一个tuple。因为tie只接受来自tuple的赋值

在这里，点开LoadOptions，其返回值为std::tuple，注意return，是通过make_tuple生成的tuple

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std::tuple<NodeOptions, TrajectoryOptions> LoadOptions(
    const std::string& configuration_directory,
    const std::string& configuration_basename)
    {
  	// 获取配置文件所在的目录
    auto file_resolver =
        absl::make_unique<cartographer::common::ConfigurationFileResolver>(
        std::vector<std::string>{configuration_directory});

    // 读取配置文件内容到code中
    const std::string code =
        file_resolver->GetFileContentOrDie(configuration_basename);

    // 根据给定的字符串, 生成一个lua字典
    cartographer::common::LuaParameterDictionary lua_parameter_dictionary(
        code, std::move(file_resolver));

    // 创建元组tuple,元组定义了一个有固定数目元素的容器, 其中的每个元素类型都可以不相同
    // 将配置文件的内容填充进NodeOptions与TrajectoryOptions, 并返回
    return std::make_tuple(CreateNodeOptions(&lua_parameter_dictionary),
                         CreateTrajectoryOptions(&lua_parameter_dictionary));
    }

代码前面三段可以理解为生成一个lua参数的一个字典，然后把这个字典lua_parameter_dictionary转换为两个Options,

通过CreateNodeOptions和CreateTrajectoryOptions创建出NodeOptions和TrajectoryOptions。

CreateNodeOptions定义在node_options.h文件中，他返回一个NodeOptions，传入的是一个字典

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NodeOptions CreateNodeOptions(
    ::cartographer::common::LuaParameterDictionary* lua_parameter_dictionary);

实现则在node_option.cpp

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NodeOptions CreateNodeOptions(
    ::cartographer::common::LuaParameterDictionary* const
        lua_parameter_dictionary) {
          
  NodeOptions options;

  // 根据lua字典中的参数, 生成protobuf的序列化数据结构 proto::MapBuilderOptions
  options.map_builder_options =
      ::cartographer::mapping::CreateMapBuilderOptions(
          lua_parameter_dictionary->GetDictionary("map_builder").get());

  options.map_frame = lua_parameter_dictionary->GetString("map_frame");
  options.lookup_transform_timeout_sec =
      lua_parameter_dictionary->GetDouble("lookup_transform_timeout_sec");
  options.submap_publish_period_sec =
      lua_parameter_dictionary->GetDouble("submap_publish_period_sec");
  options.pose_publish_period_sec =
      lua_parameter_dictionary->GetDouble("pose_publish_period_sec");
  options.trajectory_publish_period_sec =
      lua_parameter_dictionary->GetDouble("trajectory_publish_period_sec");
  if (lua_parameter_dictionary->HasKey("publish_to_tf")) {
    options.publish_to_tf =
        lua_parameter_dictionary->GetBool("publish_to_tf");
  }
  if (lua_parameter_dictionary->HasKey("publish_tracked_pose")) {
    options.publish_tracked_pose =
        lua_parameter_dictionary->GetBool("publish_tracked_pose");
  }
  if (lua_parameter_dictionary->HasKey("use_pose_extrapolator")) {
    options.use_pose_extrapolator =
        lua_parameter_dictionary->GetBool("use_pose_extrapolator");
  }
  return options;
}

内容即为对NodeOptions对象进行赋值，因为publish_to_tf等三个参数是有默认值的，所以lua配置文件里面，及时没有他们也没有关系。如果if语句false也没有关系。

CreateTrajectoryOptions和CreateNodeOptions一样。

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