工作流介绍（算法组第六课）

Konsole的使用

Ubuntu默认使用GNOME桌面环境，同时支持Wayland和X11两种显示服务器协议。KDE桌面环境则是另一种流行的Linux桌面环境，主要使用X11协议，但也支持Wayland。

Konsole是KDE桌面环境下的终端模拟器，可以类比超级终端（Terminator），但是他拥有更多的快捷键和功能
Konsole的快捷键和功能可以在设置中进行查看和修改，你能想到的快速分屏，复制粘贴等快捷键这里基本都有
下载后，需要将Konsole设置为默认终端模拟器，输入如下指令后按提示进行：

sudo update-alternatives --config x-terminal-emulator

开发容器与DevContainer的使用

DevContainer是Visual Studio Code（VS Code）中的一个功能，允许开发者在隔离的容器环境中进行开发。
无需在终端进行docker有关的容器创建和开启等操作，直接在VS Code中打开项目文件夹，VS Code会自动识别并提示你是否需要使用DevContainer进行开发

devcontainer的自动识别触发要求

首先当然是在vscode中添加devcontainer插件
在项目根目录下有一个名为.devcontainer的文件夹，该文件夹中包含一个devcontainer.json文件，并且有Dockerfile或者docker-compose.yml文件来定义容器的配置，若你对Docker和docker-compose不熟悉，建议再去学习一下相关知识

项目根目录指的是你vscode打开文件夹的那一级目录

devcontainer.json文件中定义了容器的配置选项

{
    "name": "yolo_container",
    "dockerComposeFile": "docker-compose.yml",
    "service": "ros2yolo-service",
    "workspaceFolder": "/home/Nagisa/yolo",
    "shutdownAction": "stopCompose",
    "customizations": {
        "vscode": {
            "extensions": [
                "twxs.cmake",
                "josetr.cmake-language-support-vscode",
                "llvm-vs-code-extensions.vscode-clangd",
                "ms-vscode.cmake-tools",
                "cschlosser.doxdocgen",
                "augustocdias.tasks-shell-input",
                "ms-vscode.cpptools",
                "ms-python.python",
                "ms-iot.vscode-ros",
                "njpwerner.autodocstring",
                "vadimcn.vscode-lldb",
                "llvm-vs-code-extensions.lldb-dap"
            ]
        },
        "jetbrains": {
            "extensions": []
        }
    }
}

通过上面的配置，VS Code会识别并知道你究竟是希望通过dockerfile构建镜像并用该镜像创建容器，还是通过docker-compose.yml文件直接调用已有的镜像来创建容器
本质上来说，devcontainer.json文件只是一种配置文件格式，让你可以直接根据配置从vscode中一键创建容器并进入到容器中，但你的容器创建和使用的具体细节仍在docker-compose.yml中管理

devcontainer的坑

除去docker容器和镜像本身自带的坑，请一定注意：当你希望使用上述devcontainer功能时，确保该容器没有已经存在于docker中，即没有同名的容器，如果有同名容器，会在vscode时进入时error
如果有同名容器，可以通过docker ps -a查看所有容器，然后docker stop 停止该容器，最后docker rm 删除该容器之后再进行上述操作

ROS1与ROS2通信

ROS中的信息流以topic的形式进行传递，可以将ROS1和ROS2看作两个独立的信息域。
当然，如果是同个容器中的通讯，直接使用ROS的话题传递即可，此处不作赘述。

对于不同版本的ROS通信：当版本全ROS1时（如Kinetic，Melodic等）

ROS1内部不同版本之间的通信是基于roscore的，即Kinetic与Melodic可以直接通信，尤其注意这个概念，宿主机上的本体，包含运行的所有容器中只能存在一个正在运行的roscore，而ros1的通信就主要依靠与一个全局roscore来进行话题的传递
笔者在进行ROS1不同版本通信时，只需要其中一个ROS1容器开启roscore，其他ROS1容器就可以直接接收到另一个ROS1容器发布的话题。

当为多机ROS1通信时（不重要，且不常用，故略讲）

同样允许不同版本的ROS1通信，但是需要配置ROS_MASTER_URI和ROS_HOSTNAME，虽说是主机从机的概念，但是其实是双向通信（细则可以看这篇帖子）

对于不同版本的ROS通信：当版本全ROS2时（如Foxy，Humble等）

注意！:涉及到ROS2的通信，存在有若干的深坑。

坑总结：ROS2容器与主机（装了ROS2的）的通信正确方式

network_mode: host
pid: "host" # 添加 pid 命名空间共享
ipc: "host" # 添加 ipc 命名空间共享

1.请确保你的docker-compose.yml中包含网络，pid和ipc的host共享，这样主机与ROS2容器位于同一网络空间，才可进行通信
2.并且需要在ROS2容器中和本机设置一样的ROS_LOCALHOST_ONLY，这个环境变量的主要目的是让默认在局域网内广播发送消息的ROS2，变为在本机内广播发送消息。详细帖

export ROS_LOCALHOST_ONLY=1 # 在本终端中执行
echo 'export ROS_LOCALHOST_ONLY=1' >> ~/.bashrc # 永久写入，每次进入终端自动执行

3.请务必确保主机的UID和GID与容器内的用户UID和GID一致，否则会出现通信问题，主机和容器中均使用root也是可以的，但不推荐，尽量都用普通用户。详细帖

id -u # 查看当前用户的UID
id -g # 查看当前用户的GID

上述每一步都是笔者踩过的一个坑，如果缺少其中任何一步，都可能会导致ROS2容器与主机通信有问题

ROS2的不同版本的容器通信(已尝试过，foxy和humble通信是狗屎，humble的多容器通信却是正常的)

开启两个不同的基于humble镜像的容器，同样需要设置

export ROS_LOCALHOST_ONLY=1 # 在本个终端中执行
echo 'export ROS_LOCALHOST_ONLY=1' >> ~/.bashrc # 永久写入，每次进入终端自动执行

ROS1与ROS2桥接通信

ROS1与ROS2的通信需要使用桥接包ros1_bridge，该桥接包允许在ROS1和ROS2之间传递消息。
由于该桥接包本质还是使用的ROS2的通信机制，因此需要确保ROS2容器与主机的通信正确方式，即上述的三点
具体的安装方式请详见该仓库readme，该仓库采用的是镜像编译产生install包，可以直接使用编译后的install包进行桥接
编译后的包文件如下
其本质是一个挂载在ROS2容器中的桥接节点，强烈推荐你读完readme复现后写一个.bash/sh文件将readme教你在包构建之后的流程打包成一个脚本文件一键执行。挂在后台即可进行Humble和Noetic的桥接（根据去年的使用经验不一定非得是这两个版本，但是作者是这样写的）

foxglove+数据包开发流

foxglove是一个开源的机器人数据可视化工具，多数时间是rviz的更优选择，支持ROS1和ROS2，可以用来可视化机器人传感器数据、状态信息等。
foxglove也是简单的采用deb的安装方式，安装后即可使用。
foxglove支持图表、3D视图、多数据查看等功能，这个只能说对比rviz来说，谁用谁知道
但是foxglove采用的是websocket的通信方式，因此foxglove与ROS1/ROS2的通信需要一个中间节点，这个中间节点foxglove-bridge。注意，即使在容器中同理，也是只用开启这个中间节点，宿主机/其他容器中运行的foxglove即可进行通信

sudo apt install ros-$ROS_DISTRO-foxglove-bridge
ros2 launch foxglove_bridge foxglove_bridge_launch.xml

该节点会在默认端口8765开启一个websocket服务器，foxglove通过该端口与ROS1/ROS2进行通信
随后点击打开链接，在WebSocket栏输入ws://localhost:8765即可连接

数据包

数据包是ROS1和ROS2中用于存储和共享话题及其数据的文件，在ROS1中，数据包通常以.bag为后缀名，在ROS2中，数据包以.db3为后缀名。
数据包可以作为记录，记录比如比赛时的各个话题的传感器数据，回放时可以将之前记录的数据包重新发布到相应的话题上，可以方便的进行调试程序和查错。

foxglove使用数据包

foxglove可以直接打开数据包进行可视化，只需要打开文件，选择对应的bag/db3文件即可，等待数据包加载完成就可以和看视频一样拖动回放，并可视化话题数据