ROS-Unity连接教程

Posted 2023-04-06 DWQY

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了ROS-Unity连接教程相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

本篇文章主要介绍基于ROS-TCP-Connector、ROS-TCP-Endpoint两个Unity接口与ROS进行通信的环境配置，并对官方给出的Unity和ROS相互通信示例中的消息部分做了说明

一、环境配置

参考：Unity-Robotics-Hub/setup.md at main · Unity-Technologies/Unity-Robotics-Hub (github.com)

Ununtu环境下

1.成功配置ros环境

2.下载ROS-TCP-Endpoint放在工作空间编译

ROS-TCP-Endpoint下载地址：Unity-Technologies/ROS-TCP-Endpoint: ROS package used to create an endpoint to accept ROS messages sent from a Unity scene using the ROS TCP Connector scripts (github.com)

Unity环境下

1.创建新项目，在Window/Package Manager下导入两个包(方式有两个，本地导入和URL导入)

URL导入：

两个包：

https://github.com/Unity-Technologies/ROS-TCP-Connector.git?path=/com.unity.robotics.ros-tcp-connector
https://github.com/Unity-Technologies/ROS-TCP-Connector.git?path=/com.unity.robotics.visualizations

导入成功结果如下：

因为URL是在线下载，可能会连接失败(但我多试了几次也成功了)。选择本地的方式也可以，把整个包下载到本地，然后选择这两个com包：

下载上面画的这两个，然后路径选择本地磁盘，点击之后，导入com文件夹下的package.json即可：

这个时候发现Unity上多了一个选项：

点击Robotics下面的ROS Settings进行配置，主要是两个ROS IP Address和ROS Port，关于ROS IP Address在ubuntu下用ifconfig查一下设置，然后端口任意了默认10000了

到目前为止，两方的环境配置就结束了。

二、demo环境配置

Ubuntu环境
下载这两个到同一个工作空间，然后catkin_make一下
下载路径：Unity-Robotics-Hub/tutorials/ros_unity_integration/ros_packages at main · Unity-Technologies/Unity-Robotics-Hub (github.com)

Unity环境下
点击“Robotics -> Generate ROS Messages…”

那个ROS message path是把整个项目下载下来，然后选择tutorials/ros_unity_integration/ros_packages/unity_robotics_demo_msgs文件夹，最后再Build两个一下(为了换成C#文件)

三、实例：Unity发布，ros订阅

1.ubuntu端先查一下IP(根据自己的IP地址实际替换)

然后执行：

roslaunch ros_tcp_endpoint endpoint.launch tcp_ip:=192.168.178.134 tcp_port:=10000

2.Unity端建立空物体挂载文件（命名：RosPublisherExample）把以下代码放进去，再新建一个Cube，把Cube做参数传入文件

using UnityEngine;
using Unity.Robotics.ROSTCPConnector;
using RosMessageTypes.UnityRoboticsDemo;

/// <summary>
///
/// </summary>
public class RosPublisherExample : MonoBehaviour

    ROSConnection ros;
    public string topicName = "pos_rot";

    // The game object
    public GameObject cube;
    // Publish the cube's position and rotation every N seconds
    public float publishMessageFrequency = 0.5f;

    // Used to determine how much time has elapsed since the last message was published
    private float timeElapsed;

    void Start()
    
        // start the ROS connection
        ros = ROSConnection.GetOrCreateInstance();
        ros.RegisterPublisher<PosRotMsg>(topicName);
    

    private void Update()
    
        timeElapsed += Time.deltaTime;

        if (timeElapsed > publishMessageFrequency)
        
            cube.transform.rotation = Random.rotation;

            PosRotMsg cubePos = new PosRotMsg(
                cube.transform.position.x,
                cube.transform.position.y,
                cube.transform.position.z,
                cube.transform.rotation.x,
                cube.transform.rotation.y,
                cube.transform.rotation.z,
                cube.transform.rotation.w
            );

            // Finally send the message to server_endpoint.py running in ROS
            ros.Publish(topicName, cubePos);

            timeElapsed = 0;

3.unity运行

运行时出现下面的框，为蓝色时代表连接成功，红色是失败

同时ubuntu那边也有显示：

然后rostopic echo pos_rot，可以看到输出

四、实例：ros发布，Unity订阅

1. ubuntu端先查一下IP(根据自己的IP地址实际替换)

然后执行：

roslaunch ros_tcp_endpoint endpoint.launch tcp_ip:=192.168.178.134 tcp_port:=10000

2.Unity端建立空物体挂载文件（命名：RosSubscriberExample）把以下代码放进去，再新建一个Cube，把Cube做参数传入文件

using UnityEngine;
using Unity.Robotics.ROSTCPConnector;
using RosColor = RosMessageTypes.UnityRoboticsDemo.UnityColorMsg;

public class RosSubscriberExample : MonoBehaviour

    public GameObject cube;

    void Start()
    
        ROSConnection.GetOrCreateInstance().Subscribe<RosColor>("color", ColorChange);
    

    void ColorChange(RosColor colorMessage)
    
        cube.GetComponent<Renderer>().material.color = new Color32((byte)colorMessage.r, (byte)colorMessage.g, (byte)colorMessage.b, (byte)colorMessage.a);

3.unity运行

运行时出现下面的框，为蓝色时代表连接成功，红色是失败

4.ubuntu端再执行：

rosrun unity_robotics_demo color_publisher.py

运行一次Unity中物体改变一次颜色

完活~

MySQL教程 SQL连接查询

更多情况下，我们查询的数据来源于多张表，所有有必要了解一下MySQL中的连接查询。

SQL中将连接查询分成四类：交叉连接，内连接，外连接和自然连接。

数据准备

student表

-- ----------------------------
-- Table structure for `student`
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `student`;
CREATE TABLE `student` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(10) DEFAULT NULL,
  `age` tinyint(4) DEFAULT NULL,
  `classId` int(11) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=7 DEFAULT CHARSET=utf8;

-- ----------------------------
-- Records of student
-- ----------------------------
INSERT INTO `student` VALUES (‘1‘, ‘s1‘, ‘20‘, ‘1‘);
INSERT INTO `student` VALUES (‘2‘, ‘s2‘, ‘22‘, ‘1‘);
INSERT INTO `student` VALUES (‘3‘, ‘s3‘, ‘22‘, ‘2‘);
INSERT INTO `student` VALUES (‘4‘, ‘s4‘, ‘22‘, null);

class表

-- ----------------------------
-- Table structure for `class`
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `class`;
CREATE TABLE `class` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `cname` varchar(10) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8;

-- ----------------------------
-- Records of class
-- ----------------------------
INSERT INTO `class` VALUES (‘1‘, ‘一班‘);
INSERT INTO `class` VALUES (‘2‘, ‘二班‘);
INSERT INTO `class` VALUES (‘3‘, ‘‘);

score表

-- ----------------------------
-- Table structure for `score`
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `score`;
CREATE TABLE `score` (
  `id` int(11) DEFAULT NULL,
  `name` varchar(10) DEFAULT NULL,
  `score` decimal(4,1) DEFAULT NULL,
  `studentId` int(11) DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

-- ----------------------------
-- Records of score
-- ----------------------------
INSERT INTO `score` VALUES (‘1‘, ‘语文‘, ‘90.0‘, ‘1‘);
INSERT INTO `score` VALUES (‘2‘, ‘数学‘, ‘95.0‘, ‘1‘);
INSERT INTO `score` VALUES (‘3‘, ‘语文‘, ‘92.0‘, ‘2‘);
INSERT INTO `score` VALUES (‘4‘, ‘数学‘, ‘88.0‘, ‘2‘);
INSERT INTO `score` VALUES (‘5‘, ‘语文‘, ‘96.0‘, ‘3‘);
INSERT INTO `score` VALUES (‘6‘, ‘数学‘, null, ‘3‘);

交叉连接

交叉连接(CROSS JOIN)是用左表中的每一行与右表中的每一行进行连接，不能使用ON关键字。所得到的结果将是这两个表中各行数据的所有组合，即这两个表所有数据的笛卡尔积。如果A表有4条记录，B表有3条，则结果有4*3=12条记录。

mysql> SELECT * FROM student CROSS JOIN class;
+----+------+-----+---------+----+-------+
| id | name | age | classId | id | cname |
+----+------+-----+---------+----+-------+
|  1 | s1   |  20 |       1 |  1 | 一班  |
|  1 | s1   |  20 |       1 |  2 | 二班  |
|  1 | s1   |  20 |       1 |  3 |       |
|  2 | s2   |  22 |       1 |  1 | 一班  |
|  2 | s2   |  22 |       1 |  2 | 二班  |
|  2 | s2   |  22 |       1 |  3 |       |
|  3 | s3   |  22 |       2 |  1 | 一班  |
|  3 | s3   |  22 |       2 |  2 | 二班  |
|  3 | s3   |  22 |       2 |  3 |       |
|  4 | s4   |  22 | NULL    |  1 | 一班  |
|  4 | s4   |  22 | NULL    |  2 | 二班  |
|  4 | s4   |  22 | NULL    |  3 |       |
+----+------+-----+---------+----+-------+
12 rows in set

如果给交叉连接加上WHERE关键字，此时将返回符合条件的结果集，这时候与内连接的执行结果一样。

mysql> SELECT * FROM student CROSS JOIN class WHERE student.classId = class.id;
+----+------+-----+---------+----+-------+
| id | name | age | classId | id | cname |
+----+------+-----+---------+----+-------+
|  1 | s1   |  20 |       1 |  1 | 一班  |
|  2 | s2   |  22 |       1 |  1 | 一班  |
|  3 | s3   |  22 |       2 |  2 | 二班  |
+----+------+-----+---------+----+-------+
3 rows in set

内连接

内连接(INNER JOIN)是用左表中的每一行与右表中的所有记录进行匹配，查询的结果为两个表经过ON条件过滤后的笛卡尔积

mysql> SELECT * FROM student INNER JOIN class ON student.classId = class.id; -- 推荐写法，INNER可写可不写
+----+------+-----+---------+----+-------+
| id | name | age | classId | id | cname |
+----+------+-----+---------+----+-------+
|  1 | s1   |  20 |       1 |  1 | 一班  |
|  2 | s2   |  22 |       1 |  1 | 一班  |
|  3 | s3   |  22 |       2 |  2 | 二班  |
+----+------+-----+---------+----+-------+
3 rows in set

等价于

mysql> SELECT * FROM student, class WHERE student.classId = class.id;
+----+------+-----+---------+----+------+
| id | name | age | classId | id | name |
+----+------+-----+---------+----+------+
|  1 | s1   |  20 |       1 |  1 | 一班 |
|  2 | s2   |  22 |       1 |  1 | 一班 |
|  3 | s3   |  22 |       2 |  2 | 二班 |
+----+------+-----+---------+----+------+
3 rows in set

可以连接多张表

mysql> SELECT * FROM student
    -> JOIN class ON student.classId = class.id
    -> JOIN score ON student.id = score.studentId;
+----+------+-----+---------+----+-------+----+------+-------+-----------+
| id | name | age | classId | id | cname | id | name | score | studentId |
+----+------+-----+---------+----+-------+----+------+-------+-----------+
|  1 | s1   |  20 |       1 |  1 | 一班  |  1 | 语文 | 90    |         1 |
|  1 | s1   |  20 |       1 |  1 | 一班  |  2 | 数学 | 95    |         1 |
|  2 | s2   |  22 |       1 |  1 | 一班  |  3 | 语文 | 92    |         2 |
|  2 | s2   |  22 |       1 |  1 | 一班  |  4 | 数学 | 88    |         2 |
|  3 | s3   |  22 |       2 |  2 | 二班  |  5 | 语文 | 96    |         3 |
|  3 | s3   |  22 |       2 |  2 | 二班  |  6 | 数学 | NULL  |         3 |
+----+------+-----+---------+----+-------+----+------+-------+-----------+
6 rows in set

外连接

左外连接

左外连接包含LEFT JOIN左表所有行，如果左表中某行在右表没有匹配，则结果中对应行右表的部分全部为空(NULL)。

mysql> SELECT * FROM student LEFT JOIN class ON student.classId = class.id; -- 或者LEFT OUTER JOIN
+----+------+-----+---------+------+-------+
| id | name | age | classId | id   | cname |
+----+------+-----+---------+------+-------+
|  1 | s1   |  20 |       1 |    1 | 一班  |
|  2 | s2   |  22 |       1 |    1 | 一班  |
|  3 | s3   |  22 |       2 |    2 | 二班  |
|  4 | s4   |  22 | NULL    | NULL | NULL  |
+----+------+-----+---------+------+-------+
4 rows in set

右外连接

右外连接包含RIGHT JOIN左表所有行，如果右表中某行在左表没有匹配，则结果中对应行左表的部分全部为空(NULL)。

mysql> SELECT * FROM student RIGHT JOIN class ON student.classId = class.id; -- 或者RIGHT OUTER JOIN
+------+------+------+---------+----+-------+
| id   | name | age  | classId | id | cname |
+------+------+------+---------+----+-------+
|    1 | s1   |   20 |       1 |  1 | 一班  |
|    2 | s2   |   22 |       1 |  1 | 一班  |
|    3 | s3   |   22 |       2 |  2 | 二班  |
| NULL | NULL | NULL | NULL    |  3 |       |
+------+------+------+---------+----+-------+
4 rows in set

全外连接

如果左表中某行在右表没有匹配，则结果中对应行右表的部分全部为空(NULL)，如果右表中某行在左表没有匹配，则结果中对应行左表的部分全部为空(NULL)。MySQL不支持FULL JOIN，但是我们可以对左连接和右连接的结果做UNION操作来实现

mysql> SELECT * FROM student LEFT JOIN class ON student.classId = class.id
    -> UNION
    -> SELECT * FROM student RIGHT JOIN class ON student.classId = class.id;
+------+------+------+---------+------+-------+
| id   | name | age  | classId | id   | cname |
+------+------+------+---------+------+-------+
|    1 | s1   |   20 |       1 |    1 | 一班  |
|    2 | s2   |   22 |       1 |    1 | 一班  |
|    3 | s3   |   22 |       2 |    2 | 二班  |
|    4 | s4   |   22 | NULL    | NULL | NULL  |
| NULL | NULL | NULL | NULL    |    3 |       |
+------+------+------+---------+------+-------+
5 rows in set

自然连接

自然连接无需指定连接列，SQL会检查两个表中是否有相同名称的列，且相同的列名称只能有一个，自然连接基本不用。

mysql> SELECT * FROM student NATURAL JOIN class;
+----+------+-----+---------+-------+
| id | name | age | classId | cname |
+----+------+-----+---------+-------+
|  1 | s1   |  20 |       1 | 一班  |
|  2 | s2   |  22 |       1 | 二班  |
|  3 | s3   |  22 |       2 |       |
+----+------+-----+---------+-------+
3 rows in set

可以看到只有一列id了，因为student与class两张表中相同的id列自动合并了，相当于内连接

SELECT * FROM student INNER JOIN class ON student.id = class.id

如果更改class表的cname字段名称为name会出现什么情况呢？

mysql> ALTER TABLE class CHANGE cname name VARCHAR(10);
Query OK, 3 rows affected
Records: 3  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> SELECT * FROM student NATURAL JOIN class; -- 因为两张表同名字段有两个，所有结果为空
Empty set

由于现在student与class表有两个同名的字段，所有结果为空

以上是关于ROS-Unity连接教程的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

请问用unity3d来制作MMO类型网络游戏，服务端该如何制作？听说用Photon网络引擎可以制作，有详细的教程吗？

iOS Unity3D游戏引擎入门②

使用Photon引擎进行unity网络游戏开发——Photon常用类介绍

基于UNITY引擎开发的游戏源码修改方法

iOS Unity3D游戏引擎入门③

Unity3D 2021软件安装包下载及安装教程