Marker示例

在一开始的入门教程中，绘制了一个红色小球，在RViz中左右运动。这个示例由于直接用了Python脚本，且未采用urdf, xacro建模，所以看上去很不ROS。

然而，在打开rviz2后，通过【Add】->【By Topic】->【Marker】，却的确能够显示出圆形小球。而Marker，便是让这一切顺理成章的关键机制。

从本质上来说，Marker是用于在RViz中显示可视化图形和文本的特殊消息类型，尽管其定义的对象，不参与机器人的物理仿真，但在工程实践中，却是不可或缺的调试利器。下面在Python命令行中，做一个最简单的立方体

代码如下，如果打开rviz2后，看不到立方体，只需重新publish一下。

import rclpy
from visualization_msgs.msg import Marker
import time

# 初始化 ROS 2
rclpy.init()

# 创建一个节点对象（无需自定义类继承 Node）
node = rclpy.create_node('marker_test')

# 创建 Publisher
pub = node.create_publisher(Marker, '/test_marker', 10)

# 创建 Marker (蓝方块)
m = Marker()
m.header.frame_id = "map" # 注意：请确保 RViz 的 Fixed Frame 也是 map
m.header.stamp = node.get_clock().now().to_msg()
m.ns = "test"
m.id = 0
m.type = Marker.CUBE # 方块
m.action = Marker.ADD
m.pose.position.x = 2.0 # 在 map 坐标系前方 2 米处
m.pose.orientation.w = 1.0
m.scale.x = 0.3
m.scale.y = 0.3
m.scale.z = 0.3
m.color.b = 1.0 # 蓝色
m.color.a = 1.0 # 不透明

pub.publish(m)

m.color.r = 1.0
pub.publish(m)  # 颜色改变

由于ROS底层是C++，所以务必注意，整型和浮点型不要搞错，小数点后面的0不能省略。

属性

从上面的示例可知，Marker的适用流程差不多分三步走，即创建Publisher->创建Marker->发布Marker，对应下面三行代码。

pub = node.create_publisher(Marker, '/test_marker', 10)
m = Marker()
pub.publish(m)

在实际工程中，一般采用面向对象，在Node的子类中创建并发布Marker，从而上面的node.create_publisher往往以self.create_publisher出现。

Marker在创建之后，可以继续声明其各种属性，包括

• 【header】包含坐标系(frame_id)和时间戳(stamp)，在上述代码中，直接使用了全局地图坐标系map，并调用了节点的时钟。
• 【ns】和【id】即命名空间(namespace)和ID，二者构成Marker的身份表示，具有相同ns和id的Marker会新盖旧。
• 【type】形状类型（如球体、箭头等）。
• 【action】操作类型。可以是添加（ADD）、删除（DELETE）、删除全部（DELETEALL）。
• 【pose】位置(position)和姿态(orientation)，决定图形画在空间中的哪里，朝向如何。
• 【scale】缩放比例，决定图形的大小（x, y, z方向的尺寸）。
• 【color】颜色设置，包括 RGBA 四个通道（红、绿、蓝、透明度，取值范围 0.0 ~ 1.0）。
• 【lifetime】存活时间。设为 0 表示永远存在，设为其他值（如 0.5秒）表示图形显示 0.5 秒后自动消失（常用于动态轨迹的拖尾效果）。

类型

Marker支持多种几何体，通过type和scale来控制其具体形状。type既可以是枚举值，也可以是整数，这也是C++祖传技能了，下表中括号里即为可选数值。

形状	type	scale含义
箭头(0)	ARROW	$x$为线长；$y$为箭头尾部宽度；$z$为箭头头部宽度
长方体(1)	CUBE	$x,y,z$对应长宽高
椭球体(2)	SPHERE	$x,y,z$对应三轴直径
圆柱(3)	CYLINDER	$x,y$为底部椭圆长短轴；$z$为高

配合points数组，可以得到一些线和点的组合

形状	type	scale含义	points作用
折线(4)	LINE_STRIP	$x$控制线的粗细	连接points中的点
线段列表(5)	LINE_LIST	$x$控制线的粗细	points中相邻两点构成一个线段
点集(6)	POINTS	$x,y$控制点的大小

Marker还支持一些高级图形，如下表所示

形状	type	关联属性
3D文本(9)	TEXT_VIEW_FACING	text设置显示的字符串；scale.z控制字体高度
3D模型(10)	MESH_RESOURCE	mesh_resource为模型文件的路径
三角形列表(11)	TRIANGLE_LIST	points中三个点一组，拼接成三角面

其中，外部3D文件支持.stl, .dae, .obj等，模型路径的格式通常为package://包名/meshes/xxx.stl，且可通过mesh_use_embedded_materials字段来控制是否使用模型自带的材质颜色。

下面新创建一个半透明的圆柱，同样用pub进行发布

m1 = Marker()
m1.header.frame_id = "map"
m1.header.stamp = node.get_clock().now().to_msg()
m1.ns = "test"
m1.id = 1
m1.type = Marker.CYLINDER
m1.action = Marker.ADD
m1.pose.position.x = 2.0
m1.pose.position.z = 1.0
m1.pose.orientation.w = 1.0
m1.scale.x = 0.5
m1.scale.y = 0.5
m1.scale.z = 2.5
m1.color.g = 1.0
m1.color.a = 0.3

pub.publish(m1)