這裏我們介紹一個在gazebo中快速生成柵格地圖的方法。以前的生成一般需要通過slam進行建圖，這個過程比較麻煩，而且容易產生漂移。我們現在通過gazebo中的一些插件來實現這個過程，變得更加合理而且地圖非常標準化。

我們在做ros導航的時候經常會需要地圖，無論是2d的柵格地圖還是3d的點雲地圖，有沒有辦法直接生成gazebo中的這樣的標準版本的地圖呢？當然有，以下是本項目的實現的細節。

PGM Map Creator 項目

架構與目錄

• src/、include/：C++ 核心掃描引擎，負責讀取世界文件、進行空間採樣與佔用推斷
• gui/：PyQt GUI 封裝，加載 map_config.json 並調用 CLI 接口完成生成
• scripts/：構建與輔助腳本，方便在 CI 或批處理場景複用
• world/room.world：默認示例場景，展示多物體、多層結構處理能力
• map_config.json：集中存放邊界框、分辨率、輸出名等參數

參數設計細節

• --corners：以 (x,y,z) 對指定下右角與上左角，滿足 upper_left.x > lower_right.x 等約束，可確保掃描體積合法，避免倒置座標導致的空輸出
• --resolution：默認 0.01m，可以直接控制 PGM/Octomap 細粒度；實踐中可結合機器人 LiDAR 精度調優
• --multiplier：碰撞檢測距離倍數，用於將模型碰撞體適度放大，避免窄縫漏檢
• --threshold：2D 柵格灰度閾值，0→佔用、255→空閒，適合根據傳感器噪聲調整
• --skip-vertical-scan：僅進行平面採樣，大幅減少 3D 掃描耗時，適合只關心 2D 導航
• --filename：統一輸出前綴，生成 .pgm/.png/.yaml/.pcd/.bt 五種文件，便於歸檔

工作流示例

1. 構建：mkdir build && cd build && cmake .. -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release && make -j$(nproc)，得到 CLI 可執行文件
2. 參數配置：在 map_config.json 中填寫 corners、分辨率、閾值等信息，也可直接啓動 python3 gui/map_creator_gui.py 進行可視化調參
3. 生成：運行 GUI 或 CLI 命令；CLI 會遍歷掃描體積進行射線投射，逐層寫入佔據概率
4. 驗證：

• 2D：xdg-open map.pgm 或 eog map.png 快速查看佔用情況
• 3D：pcl_viewer map.pcd 檢查點雲稠密度
• ROS：在 rviz 中加載 map.yaml，確認座標與機器人框架對齊

5. 迭代：調小 --resolution 獲得更高精度，或調整 --multiplier 避免過度膨脹帶來的閉塞

典型應用

• 室內服務機器人：以真實房間尺寸配置 room.world，快速生成導航地圖並在 Nav2 中復現
• 研究對比實驗：在不同閾值、分辨率組合下批量導出地圖，分析路徑規劃性能變化
• 教學/演示：GUI 提供滑塊與輸入框，降低初學者理解佔據柵格概念的門檻
• 仿真管線：通過 .bt 與 .pcd 直接供 Octomap 或 3D SLAM 模塊消費，保持環境一致性

亮點總結

• 多格式同步輸出：一次掃描、五種結果，減少繁瑣的格式轉換
• 參數顯式可控：從座標框、閾值到碰撞倍數，全部在 CLI/GUI 中可追蹤
• 易集成：CMake 構建 + Python GUI，可嵌入現有 C++/ROS/仿真項目
• 面向自動化：腳本化接口配合 map_config.json，可在 CI 中批量更新地圖

用法

首先git對應的倉庫：

git clone https://github.com/chan-yuu/pgm_map_creator.git

然後通過build.sh進行編譯

./build.sh

最後運行即可

python3 gui/map_creator_gui.py

界面的相關的配置和説明在README當中有具體的説明。

注意，如果不需要3D的點雲地圖，可以勾選2d，更快的生成柵格地圖。

進度條沒有那麼準確，基本上80多就可以算是結束了，只要有對應的文件就可以了。

在map文件夾下可以找到：

選擇了2d之後就只有2d的柵格地圖，3d的pcd幾乎沒有高度值：