第4節我們說到ROS與APP之間的地圖交互與座標系變換，今天我們來實現一個與ROS地圖對接的APP，實現以下功能：
1）機器人的ROS地圖能夠通過網絡方式傳輸到APP上，同時APP上能顯示機器人位置
2）使用者繪製APP中地圖上的某個區域，這個點能在ROS中以PoseArray的形式發佈出來。
我們首先來使用Python完成一個APP的設計：
1. APP向機器人請求二維地圖，並獲取地圖的原點位置
1.1 ROS地圖轉化爲JPEG壓縮序列（機器人端）
首先，機器人的ROS系統中，二維地圖是以nav_msgs/OccupancyGrid這個消息格式存儲於內存中的，我們要通過程序，將這個地圖讀取出來，讀取出來以後轉換爲一個OpenCV的Mat矩陣，然後使用OpenCV的函數將矩陣變爲序列，當APP請求機器人地圖時，以壓縮JPEG的形式發送給APP。
其中由ROS地圖向JPEG序列轉碼的代碼區段如下（Python）：
def Call4JPEGMAP(self):
H=self.ros_Map.info.height
W=self.ros_Map.info.width
#首先構造一個H行W列的矩陣
buffer=np.zeros((H,W),dtype=np.uint8)
#ROS中的地圖是串行數據，要將數據傳輸到Mat矩陣中
for y in range(H):
for x in range(W):
if self.ros_Map.data[y*W+x]==-1: buffer[y][x]=10
elif self.ros_Map.data[y*W+x]==0: buffer[y][x]=255
else: buffer[y][x]=0
if len(buffer)==0: return 'MAP INVALID' #如果沒有收到地圖，就返回字符串（或者一個預製的地圖）
img_encode = cv2.imencode('.jpg',buffer)[1] #編碼爲JPEG序列
data = np.array(img_encode) #轉化爲numpy的array
stringData = bytearray(data) #轉化爲bytearray
return stringData
當外部設備通過請求機器人ROS地圖時，機器人向設備反饋編碼後的地圖。有關http的相關內容可以聯繫我，在這裏，我們假設http服務器已經搭建完成。http搭建完成後，我們用一個瀏覽器就能得到機器人編碼的地圖，如下圖，左邊是ROS地圖，右邊是瀏覽器中呈現的地圖：
可以看到，由於圖片編碼是從左上角開始，而ROS地圖是從右上角開始，所以這兩幅地圖的上下是翻轉的。
1.2 機器人向外部設備發送一幅地圖的全部信息（包含座標系與地圖文件）
座標系信息包含兩個部分：1）地圖原點座標系 2）機器人實際位置相對於地圖原點的實際座標。
地圖原點座標在上一節討論過，就是地圖中的一個配置文件。當APP請求地圖的圖片後，APP緊接着要請求地圖的相關配置文件，包括地圖的原點，地圖的各個障礙信息，分區信息以及障礙信息。各個信息都是以JSON格式進行返回的。
在這裏，我們用一幅圖表示APP與機器人之間的通訊關係：
當APP獲得了地圖以後，就可以對地圖進行加載，顯示了。
2. 外部設備獲取並加載機器人的實時位置
外部設備可以採用http定時請求的方式獲得機器人的實時位置，這在上一節也講到了。但是我們需要的是，根據機器人地圖的配置文件，對機器人的顯示座標進行合理的變換，讓機器人在地圖上進行顯示。在這裏便涉及到了：1）機器人位置實時更新 2）機器人與地圖之間的座標變換。
2.1 客戶端與ROS地圖之間的座標變換
首先，爲了保證不同APP之間的一致性，機器人向APP傳輸的數據只能是環境實際數據。同時，在機器人ROS的地圖配置文件中，機器人是以地圖圖片的左下角位置座標來標定原點的。這個也就意味着，客戶端（APP）層面要對地圖進行比例，位置等變換。所以我們現在需要三個基本函數支持：
1）做出實際座標與位圖座標的比例變換函數：
def Env2Pix(x,y,ratio=0.05):
return int(x/ratio),int(y/ratio)
def Pix2Env(x:int,y:int,ratio=0.05):
return x * ratio, y * ratio
2）根據原點與一個點相對於原點的座標，計算它相對於圖片左下角的座標（用於顯示機器人）：
3）根據原點與一個點相對於左下角的座標，計算它相對於原點的座標（用於確定使用者點擊的實際位置）：
這三個基本函數完成後，我們就可以完成整個機器人顯示，和用戶在地圖上點的選取。
2.2 機器人在地圖上位置的正確顯示
（先吃飯，明天再寫）
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