1. 简介

Rviz中有不同类型的插件，每个插件都必须具有相应的基本类型，才能被RViz识别

plugin type	base type
Display	rviz_common::Display
Panel	rviz_common::Panel
Tool	rviz_common::Tool
Frames transformation library	rviz_common::transformation::FrameTransformer
View Controller	rviz_common::ViewController

1.1 display plugin (display插件)

为了编写一个display插件，需要从rviz_common::Display或rviz_common::RosTopicDisplay 派生。

其中在不订阅ros的情况下编写display时，从rviz_common::display派生。

当编写一个topic类型的display，从rviz_common::RosTopicDisplay派生。

1.2 panel plugin (panel插件)

要编写自定义面板，从rviz_common::panel派生。

1.3 tool plugin (tool插件)

编写一个tool插件，从rviz_common::Tool派生
快捷键可以通过shortcut_key_来设置
通过将函数getPropertyContainer（）的返回值作为相关属性的父级传递，可以将属性添加到“工具属性”面板中（有关示例，请参见rviz_default_plugins::tools::MeasureTool）
用于插件的自定义光标、图标等可通过rviz_common/load_resource获得

1.4 view controller plugin (视图控制器插件)

为了编写一个独立于tf帧的自定义视图控制器，请从rviz_common::ViewController派生
如果视图控制器应该能够跟踪场景中的tf帧，请从rviz_common::FramePositionTrackingViewController派生，它已经包含了跟踪目标帧的便利功能
如果自定义视图控制器环绕焦点运行，那么从rviz_default_plugins:OrbitViewController派生

1.5 transformation library plugin (转换库插件)

要编写转换器插件，必须实现rviz_common::transformation::FrameTransformer类（请参阅头文件中包含的API文档）
如果您的插件还需要额外的功能，或者您想提供对库本身某些部分的直接访问，那么您也可以实现rviz_common::transformation::TransformerLibraryConnector的子类（例如，请参阅rviz_default_plugins::transformation::TFWrapper）

2. Rviz的API概述

2.1 rviz_rendering

rviz_rendering包应该包含所有涉及渲染的功能：

要添加到场景图中的视觉效果和对象，如子文件夹对象中的箭头、形状或文本对象（其中许多对象是从文件夹ogre_helpers中移植的）
渲染窗口，包括一些暴露其内部的函数（RenderWindowOgreAdapter）。如果可能的话，不要使用RenderWindowOgreAdapter，因为它将来可能会被弃用和删除
便利功能去工作使用materials（material_manager.hpp）或其他与orge相关的功能（例如viewport_projection_filter.hpp中的光线跟踪）
用于测试的便利类，允许设置一个工作的grge环境和场景图内省的助手

2.2 rviz_common

rviz_common包包含大量可用于插件开发的rviz：

主应用程序和rendering队列（不暴露）
插件开发的主要入口点-panels、view controllers、displays和tools的基类
使用位于rviz_common/properties中的各种视图（如display panel）中的属性的便捷类
可选类型的主要类SelectionHandlers（位于rviz_common/interaction中）
ROS 2的接入点。目前，RViz只使用一个节点，可以通过ros_integration访问。未来，可能需要进一步的改变，以将ROS 2访问完全抽象为ROS_integration

2.3 rviz_default_plugins

rviz_default_plugins包含rviz附带的所有插件（view controllers, tools, displays and in the future, panels) 其中大多数是从rviz的default_plugins文件夹移植的)。

当开发简单的插件时，没有必要在这个包中使用任何东西。
当开发类似于现有插件的更复杂的插件时，使用甚至从这个包中包含的类派生可能是有益的，以简化您的开发。

2.4 rviz_visual_testing_framework

rviz_visual_testing_framework包含编写插件可视化测试的主干。如果您想编写自动屏幕截图测试，那么只需要将此包用作测试依赖项。有关进一步的帮助，请参阅软件包中的文档。

3. Panel插件开发流程

3.1 创建一个工作空间

ros2 pkg create package_name --build-type ament_cmake --dependencies rclcpp

3.2 QT程序设计

新建Qt Widgets Application

一直下一步，Base class选择Qwidget

双击.ui文件进行可视化界面设计

ui设计界面

左侧为常用界面控件，如布局、按钮等；

右侧设置不同控件的属性和值

为了适配不同的屏幕尺寸，在进行设计时需要给画布中的按钮、列表等设置最大或最小值；例如在按钮控件上右键，选择大小限定。

界面布局：通常将各类控件放入布局（Layout）中，可以适应不同屏幕比例变化，全画布的布局可以通过画布右键向选择

信号和槽

发送者->做出事件动作->接收者->给出事件回应

private slots:void on_pushButton_clicked();

void Widget::on_pushButton_clicked()
{close();delete(this);//彻底关闭插件
}

3.3 ROS环境下的代码

rviz_plugin_demo.h

/** @Author: sunqingshun sunqingshun@foton.com.cn* @Date: 2023-07-20 16:34:47* @LastEditors: sunqingshun sunqingshun@foton.com.cn* @LastEditTime: 2023-07-25 15:11:41* @FilePath: /rviz_plugin_demo/src/rviz_plugin_demo/include/rviz_plugin_demo/rviz_plugin_demo.h* @Description: 这是默认设置,请设置`customMade`, 打开koroFileHeader查看配置 进行设置: https://github.com/OBKoro1/koro1FileHeader/wiki/%E9%85%8D%E7%BD%AE       */
#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include<rclcpp/rclcpp.hpp>
#include<rviz_common/panel.hpp>
#include <QWidget>

// QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class Widget; }
// QT_END_NAMESPACE

namespace rviz_plugin_demo
{
class Widget : public rviz_common::Panel{Q_OBJECT

public:Widget(QWidget *parent = nullptr);~Widget();

private slots:void on_pushButton_clicked();

private:Ui::Widget *ui;
};
} // namespace rvzi_plugin_demo


#endif // WIDGET_H

ui_rviz_plugin_demo.h

通过以下命令可以将QT的ui文件转换成.h代码文件，output.h：要输出的文件，input.ui：输入的ui文件

uic -o output.h input.ui

/********************************************************************************
** Form generated from reading UI file 'rviz_plugin_demo.ui'
**
** Created by: Qt User Interface Compiler version 5.12.8
**
** WARNING! All changes made in this file will be lost when recompiling UI file!
********************************************************************************/

#ifndef UI_RVIZ_PLUGIN_DEMO_H
#define UI_RVIZ_PLUGIN_DEMO_H

#include <QtCore/QVariant>
#include <QtWidgets/QApplication>
#include <QtWidgets/QGridLayout>
#include <QtWidgets/QPushButton>
#include <QtWidgets/QWidget>

QT_BEGIN_NAMESPACE

class Ui_Widget
{
public:QGridLayout *gridLayout;QPushButton *pushButton;
void setupUi(QWidget *Widget){if (Widget->objectName().isEmpty())Widget->setObjectName(QString::fromUtf8("Widget"));Widget->resize(161, 99);gridLayout = new QGridLayout(Widget);gridLayout->setObjectName(QString::fromUtf8("gridLayout"));pushButton = new QPushButton(Widget);pushButton->setObjectName(QString::fromUtf8("pushButton"));pushButton->setMinimumSize(QSize(100, 27));pushButton->setMaximumSize(QSize(100, 27));
gridLayout->addWidget(pushButton, 0, 0, 1, 1);

retranslateUi(Widget);
QMetaObject::connectSlotsByName(Widget);} // setupUi
void retranslateUi(QWidget *Widget){Widget->setWindowTitle(QApplication::translate("Widget", "Widget", nullptr));pushButton->setText(QApplication::translate("Widget", "Hello!", nullptr));} // retranslateUi

};

namespace Ui {class Widget: public Ui_Widget {};
} // namespace Ui

QT_END_NAMESPACE

#endif // UI_RVIZ_PLUGIN_DEMO_H

rviz_plugin_demo.cpp

/** @Author: sunqingshun sunqingshun@foton.com.cn* @Date: 2023-07-20 16:34:39* @LastEditors: sunqingshun sunqingshun@foton.com.cn* @LastEditTime: 2023-07-25 15:14:04* @FilePath: /rviz_plugin_demo/src/rviz_plugin_demo/src/rviz_plugin_demo.cpp* @Description: 这是默认设置,请设置`customMade`, 打开koroFileHeader查看配置 进行设置: https://github.com/OBKoro1/koro1FileHeader/wiki/%E9%85%8D%E7%BD%AE*/
#include "rviz_plugin_demo/rviz_plugin_demo.h"
#include "rviz_plugin_demo/ui_rviz_plugin_demo.h"


namespace rviz_plugin_demo
{
Widget::Widget(QWidget *parent): rviz_common::Panel(parent), ui(new Ui::Widget)
{ui->setupUi(this);
}

Widget::~Widget()
{delete ui;
}

void Widget::on_pushButton_clicked()
{close();delete(this);
}

} // namespace rviz_plugin_demo

#include <pluginlib/class_list_macros.hpp>  // plugin宏声明
PLUGINLIB_EXPORT_CLASS(rviz_plugin_demo::Widget, rviz_common::Panel)

CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.5)
project(rviz_plugin_demo)

# Default to C99
if(NOT CMAKE_C_STANDARD)set(CMAKE_C_STANDARD 99)
endif()

# Default to C++14
if(NOT CMAKE_CXX_STANDARD)set(CMAKE_CXX_STANDARD 14)
endif()

if(CMAKE_COMPILER_IS_GNUCXX OR CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "Clang")add_compile_options(-Wall -Wextra -Wpedantic)
endif()


set(CMAKE_AUTOMOC ON)#cmake自动处理Moc文件

# find dependencies
find_package(ament_cmake REQUIRED)
find_package(rclcpp REQUIRED)
find_package(rviz_common REQUIRED)
find_package(pluginlib REQUIRED)
find_package(Qt5 COMPONENTS Widgets Core REQUIRED)

set (THIS_PACKAGE_INCLUDE_DEPENDSrclcpp   rviz_common pluginlibQt5
)

include_directories(include
)

#动态链接库
add_library( ${PROJECT_NAME} SHAREDsrc/rviz_plugin_demo.cppinclude/rviz_plugin_demo/rviz_plugin_demo.hinclude/rviz_plugin_demo/ui_rviz_plugin_demo.hui/rviz_plugin_demo.ui
)

ament_target_dependencies(${PROJECT_NAME} ${THIS_PACKAGE_INCLUDE_DEPENDS})

target_include_directories(${PROJECT_NAME} PUBLIC${Qt5Widgets_INCLUDE_DIRS}
)

target_link_libraries(${PROJECT_NAME} Qt5::Widgets
)


#导出插件描述文件
pluginlib_export_plugin_description_file(rviz_common plugin_description.xml)

install(TARGETS ${PROJECT_NAME}EXPORT ${PROJECT_NAME}LIBRARY DESTINATION libARCHIVE DESTINATION libRUNTIME DESTINATION bin
)

# 在ament中导出项目的头文件、库、目标和依赖项
ament_export_include_directories(include) # 将include目录中的头文件导出
ament_export_libraries(${PROJECT_NAME}) # 将项目名称指定的库导出
ament_export_targets(${PROJECT_NAME} ) # 将项目名称指定的目标导出
ament_export_dependencies(${THIS_PACKAGE_INCLUDE_DEPENDS}) # 将此包的依赖项导出

if(BUILD_TESTING)find_package(ament_lint_auto REQUIRED)# the following line skips the linter which checks for copyrights# uncomment the line when a copyright and license is not present in all source files#set(ament_cmake_copyright_FOUND TRUE)# the following line skips cpplint (only works in a git repo)# uncomment the line when this package is not in a git repo#set(ament_cmake_cpplint_FOUND TRUE)ament_lint_auto_find_test_dependencies()
endif()

ament_package()

package.xml

<?xml version="1.0"?>
<?xml-model href="http://download.ros.org/schema/package_format3.xsd" schematypens="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"?>
<package format="3"><name>rviz_plugin_demo</name><version>0.0.0</version><description>TODO: Package description</description><maintainer email="sunqingshun@foton.com.cn">sun</maintainer><license>TODO: License declaration</license>
<buildtool_depend>ament_cmake</buildtool_depend>
<depend>rclcpp</depend>
<test_depend>ament_lint_auto</test_depend><test_depend>ament_lint_common</test_depend><depend>pluginlib</depend><depend>rviz_common</depend>
<exec_depend>libqt5-core</exec_depend><exec_depend>libqt5-gui</exec_depend><exec_depend>libqt5-widgets</exec_depend>
<export><build_type>ament_cmake</build_type></export>
</package>

plugin_description.xml

<!-- path：动态链接库路径 name：插件名称type：插件类base_class_type：基类description：功能描述
-->
<library path="rviz_plugin_demo"> <class name="rviz_plugin_demo/Demo"type="rviz_plugin_demo::Widget" base_class_type="rviz_common::Panel"><description>A panel demo.</description></class>
</library>