SLAM全稱simultaneous localization and mapping，即實時定位與地圖構建。也就是說導航離不開地圖，目前常用的地圖構建方法有三種：

下面言歸正傳說說ros中slam_gmapping包和map_server包的作用。

一、slam_gmapping和map_server

這兩個包是在建圖時是用得最多的。

1、slam_gmapping

前面也所過，slam_gmapping包也是依賴開源openslam_gmapping庫。下載openslam_gmapping後編譯會生成幾個動態庫，libgridfastslam.so，libscanmatcher.so，libsensor_base.so，libsensor_odometry.so，libsensor_range.so和libutils.so，原始碼沒有仔細研究，不過看名字也大概可以知道它們的作用。

在slma_gmapping包中編譯後會生成好幾個節點，不過真正需要呼叫的建圖節點的主要實現在slam_gmapping.cpp中，通過roslaunch slam_gmapping slam_gmapping.launch或者rosrun gmapping slam_gmapping scan:=scan啟動，開始掃圖。

首先是初始化，載入或者配置引數。

然後呼叫startLiveSlam函式開啟建圖模式，在這個函式中會發布三個話題，/enropy(機器人姿態分佈熵的估計)，/map(建圖過程中的資料，用佔有網格資料描述，其值在0~255之間)，/map_metadta(地圖的描述訊息)；會發佈一個服務，/dynamic_map，也是為了獲取地圖資料；會訂閱鐳射資料和tf座標轉換後的資料，還用到了message_filters方法，也是為了加快資料傳輸效率。此外，還開啟了一個執行緒，用於不斷廣播map和odom之間的座標變換。

其次的關鍵就是對獲取的點雲scan資料進行處理，這個在回撥函式laserCallback中實現。一旦第一次獲取到scan資料，會呼叫initMapper函式形成一個初始的地圖形狀，這個函式裡面也是進行了大量tf變換，然後通過getOdomPose函式獲取機器人初始位置，正常情況下該函式只會執行一次，再往後獲取到的scan資料則由addScan函式處理了。addScan函式中會先得到里程計資料，然後處理scan資料。最後更新地圖資料，由updateMap函式完成，並呼叫computePoseEntropy函式計算機器人位置分佈熵，同時釋出map和map_metadata訊息。

slam_gmapping包的主要工作就這些，就是將資料處理為了在ros通訊機制下的，其核心演算法還是在openslam_gmapping裡面實現的。

2、map_server

map_server的功能就是地圖伺服器。編譯map_server後會生成map_server_image_loader動態庫，這個用於處理pgm格式的圖片，其依賴了SDL庫；還會生成map_server和map_saver節點。

map_server節點的原始碼很容易看懂，主要就是為了載入pgm格式的地圖，用yaml檔案描述的，同時釋出map_metadata和map話題，以及static_map服務，其目的都是為了方便其他節點獲取到地圖資料。指令為rosrun map_server map_server mymap.yaml。

map_saver的作用就是為了將slam_gmapping建圖資料儲存下來，主要就是訂閱map訊息。rosrun map_server map_saver -f mymap。

二、librviz的使用

前面的操作都是在指令下進行的，如果想看到建圖時的實時效果可通過rviz軟體檢視。但是如果想自己開發軟體，可使用librviz。正如官網所說，rviz不僅僅是一個視覺化工具，還是一個庫，可被其他程式所呼叫。

官網給的例子還是挺簡單的。此外，rviz用的qt4庫，至少ros indigo版本是的。

載入rviz顯示的關鍵程式碼如下：

rviz::RenderPanel * render_panel_;
render_panel_ = new rviz::RenderPanel;
rviz::VisualizationManager *manager_;
manager_ = new rviz::VisualizationManager(render_panel_);
render_panel_->initialize(manager_->getSceneManager(), manager_);
manager_->initialize();
manager_->startUpdate();

rviz::Display *map = manager_->createDisplay("rviz/Map", "adjustable map", true);
map->subProp("Topic")->setValue("/map");

首先是宣告一個rviz的RenderPanel，這個面板類最終也是繼承了QWidget，然後宣告一個視覺化管理類，繼承於QObject，再初始化，VisualizationManager就可以開始不斷更新了。上面程式碼段顯示瞭如何載入地圖，也是通過建立一個顯示(createDisplay)，然後新增topic值。

結合官方給的例子，可以自寫一個呼叫librviz的小程式，執行效果如下：

Enjoy!