protobuf格式文档转Java类

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mob64ca1403c772 2024-09-13 12:59:19

文章标签 protobuf格式文档转Java类 c++ java c# lua 文章分类 Java 后端开发

1. proto文件

2. .lua配置文件

3. 代码

1）读取lua文件

2）赋值给proto options

获取proto参数值有两种方式：1）lua文件 2）通过service，例如如下代码中 InitialTrajectoryPose 的赋值

3) 如何使用 proto options

纯定位模式入口

我们需要掌握的是什么？要知道在哪里改变参数，从而更深入的理解算法。

TODO：

1. sensor topic 在哪里设置？

2. 自定义的一堆service 如何使用，效果如何？

系统的配置文件框架主要有三部分构成：

1. proto文件

- 根据自己的需要，自定义proto文件。比如：我们希望参数 A 通过配置文件来设定具体数值，则参数A 在proto文件中被定义。

- 一系列的proto文件位于 cartographer/mapping/proto

- 如何自定义proto文件呢？例如：

//如下代码取自 cartographer/mapping/proto/trajectory_builder_options.proto 

import "cartographer/mapping/proto/2d/local_trajectory_builder_options_2d.proto";
import "cartographer/mapping/proto/3d/local_trajectory_builder_options_3d.proto";

// 一组参数的集合称为options，用 message name{} 的形式定义
// options内部可以包含对个其他的options，必须import其所在的proto 如上面两行
// 也可以在内部定义新的 options 如 PureLocalizationTrimmerOptions
message TrajectoryBuilderOptions {
  LocalTrajectoryBuilderOptions2D trajectory_builder_2d_options = 1;
  LocalTrajectoryBuilderOptions3D trajectory_builder_3d_options = 2;
  InitialTrajectoryPose initial_trajectory_pose = 4;

  reserved 5;

  bool pure_localization = 3 [deprecated = true];
  message PureLocalizationTrimmerOptions {
    int32 max_submaps_to_keep = 1;
  }
  PureLocalizationTrimmerOptions pure_localization_trimmer = 6;

  bool collate_fixed_frame = 7;
  bool collate_landmarks = 8;
}

2. .lua配置文件

对应的lua配置文件：

// 代码取自 cartographer2019-05-25/configuration_files/trajectory_builder.lua

// 对应的，也要 include options 相应的lua文件
include "trajectory_builder_2d.lua"
include "trajectory_builder_3d.lua"

// 这些options的名字必须是大写，但是不必和proto中保持一致
// 但是成员变量的名字必须和proto中保持一致

TRAJECTORY_BUILDER = {
  trajectory_builder_2d = TRAJECTORY_BUILDER_2D,
  trajectory_builder_3d = TRAJECTORY_BUILDER_3D,
--  pure_localization_trimmer = {   -- 这个是定位模式
--    max_submaps_to_keep = 3,
--  },
  collate_fixed_frame = true,
  collate_landmarks = false,
}

3. 代码

主要分为如下三个步骤：

1）读取lua文件

- 这部分不细看了

2）赋值给proto options

     其赋值主要有两种方式：
    - 1. options.set_变量名(参数值)
    - 2. options.mutable_变量名 = 参数值

获取proto参数值有两种方式：1）lua文件 2）通过service，例如如下代码中 InitialTrajectoryPose 的赋值

// 如下代码位于： cartographer_ros/node.cc
// cartographer_ros_msgs::StartTrajectory 是自定义的service，位于cartographer_ros_msgs/srv/StartTrajectory.srv

bool Node::HandleStartTrajectory(
    ::cartographer_ros_msgs::StartTrajectory::Request& request, 
    ::cartographer_ros_msgs::StartTrajectory::Response& response) {

// 这个是在cartographer_ros/trajectory_options.h 中 自定义的类，与proto中的不同。
// 该类型包含了
// cartographer::mapping::proto::TrajectoryBuilderOptions 变量 
// 和 一些其他的topic，频率等变量（这些变量会根据数据集的不同可能会变化，因此在最外层）。
// 对应 cartographer_ros/configuration_files/backpack_2d.lua 等文件
// 这些lua文件全部       include "map_builder.lua"
//                     include "trajectory_builder.lua"
// 所以，核心的lua还是 map_builder.lua; trajectory_builder.lua
// 而 map_builder.lua; trajectory_builder.lua 又分别包含其他的很多lua 就这样一层一层的。

  TrajectoryOptions trajectory_options;

  // 将lua转换为 proto options
  // tie 可以将tuple解包，赋值给相应的参数。std::ignore 表示忽略第一个参数
  std::tie(std::ignore, trajectory_options) = LoadOptions(
      request.configuration_directory, request.configuration_basename);


  // 省略中间部分
  
  // 可以注意到：cartographer/configuration_files/trajectory_builder.lua中，
  // 并没有给InitialTrajectoryPose 这个变量赋值，虽然 proto中包含这个变量
  // 而是留到service中进行赋值

  if (request.use_initial_pose) {

  // InitialTrajectoryPose 是在 cartographer/mapping/proto/trajectory_builder_options.proto 
// 中定义的一个 options , 其赋值主要有两种方式：
// 1. options.set_变量名(参数值)
// 2. options.mutable_变量名 = 参数值
// 注意：options 也是一个成员变量，其赋值也是使用上述两种方式之一

      ::cartographer::mapping::proto::InitialTrajectoryPose
        initial_trajectory_pose;
    initial_trajectory_pose.set_to_trajectory_id(
        request.relative_to_trajectory_id);
    *initial_trajectory_pose.mutable_relative_pose() =
        cartographer::transform::ToProto(pose);
    initial_trajectory_pose.set_timestamp(cartographer::common::ToUniversal(
        ::cartographer_ros::FromRos(ros::Time(0))));
    *trajectory_options.trajectory_builder_options
         .mutable_initial_trajectory_pose() = initial_trajectory_pose;

}

}

3) 如何使用 proto options

- 1. 如果想使用 options 成员变量，则先通过 has_name()来判断lua中是否给这个变量赋值了

- 2. 直接 name()即可获得该变量的值

// 位于 map_builder.cc
int MapBuilder::AddTrajectoryBuilder(
    const std::set<SensorId>& expected_sensor_ids,
    const proto::TrajectoryBuilderOptions& trajectory_options,
    LocalSlamResultCallback local_slam_result_callback)
{
    std::unique_ptr<LocalTrajectoryBuilder2D> local_trajectory_builder;
    // 1. 如果想使用 options 成员变量，则先通过 has_name()来判断lua中是否给这个变量赋值了
    if (trajectory_options.has_trajectory_builder_2d_options()) {
      local_trajectory_builder = absl::make_unique<LocalTrajectoryBuilder2D>(
          2. 直接 name()即可获得该变量的值
          trajectory_options.trajectory_builder_2d_options(),
          SelectRangeSensorIds(expected_sensor_ids));
    }
    

    // 下面这部分同理
  if (trajectory_options.has_initial_trajectory_pose()) {
    const auto& initial_trajectory_pose =
        trajectory_options.initial_trajectory_pose();
    pose_graph_->SetInitialTrajectoryPose(
        trajectory_id, initial_trajectory_pose.to_trajectory_id(),
        transform::ToRigid3(initial_trajectory_pose.relative_pose()),
        common::FromUniversal(initial_trajectory_pose.timestamp()));
  }
 }

纯定位模式入口

// 位于文件 map_builder.cc 
void MaybeAddPureLocalizationTrimmer(
    const int trajectory_id,
    const proto::TrajectoryBuilderOptions& trajectory_options,
    PoseGraph* pose_graph) {
  if (trajectory_options.pure_localization()) {
    // 已经被弃用了，现在是改为使用pure_localization_trimmer
    LOG(WARNING)
        << "'TrajectoryBuilderOptions::pure_localization' field is deprecated. "
           "Use 'TrajectoryBuilderOptions::pure_localization_trimmer' instead.";
    pose_graph->AddTrimmer(absl::make_unique<PureLocalizationTrimmer>(
        trajectory_id, 3 /* max_submaps_to_keep */));
    return;
  }
  if (trajectory_options.has_pure_localization_trimmer()) {
    pose_graph->AddTrimmer(absl::make_unique<PureLocalizationTrimmer>(
        trajectory_id,
        trajectory_options.pure_localization_trimmer().max_submaps_to_keep()));
  }
}

// 对应的 proto ： cartographer/mapping/proto/trajectory_builder_options.proto 
message TrajectoryBuilderOptions {
  LocalTrajectoryBuilderOptions2D trajectory_builder_2d_options = 1;
  LocalTrajectoryBuilderOptions3D trajectory_builder_3d_options = 2;
  InitialTrajectoryPose initial_trajectory_pose = 4;

  reserved 5;

  bool pure_localization = 3 [deprecated = true];// deprecated 被弃用
  message PureLocalizationTrimmerOptions {
    int32 max_submaps_to_keep = 1;
  }
  PureLocalizationTrimmerOptions pure_localization_trimmer = 6;

  bool collate_fixed_frame = 7;
  bool collate_landmarks = 8;
}

我们需要掌握的是什么？要知道在哪里改变参数，从而更深入的理解算法。

1. proto文件全部位于：cartographer/mapping/proto

2. lua文件：

1）外层文件全部位于：cartographer_ros/configuration_files。例如 backpack_2d.lua。

2）算法相关的文件全部位于：cartographer/configuration_files

TODO：

1. sensor topic 在哪里设置？

2. 自定义的一堆service 如何使用，效果如何？

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