Базовый класс для всех планировщиков на сетке Базовый класс для всех планировщиков на сетке. Суть планирования на сетке заключается в том, что каждой вещественной координате состояния мы ставим в соответствие целочисленную координату из заданного диапазона. В данном планировщике предполагается, что каждая координата состояния разбивается на равное число точек (_gridSize) More...

#include <grid_path_finder.h>

Inheritance diagram for bmpf::GridPathFinder:

[legend]

Collaboration diagram for bmpf::GridPathFinder:

[legend]

Public Member Functions
	GridPathFinder (const std::shared_ptr< bmpf::Scene > &scene, bool showTrace, int gridSize, int threadCnt=1)

std::vector< double >	coordsToState (std::vector< int > &coords) const

std::vector< double >	coordsToState (std::vector< int > coords, unsigned long robotNum)

bool	checkCoords (std::vector< int > coords)

std::vector< std::vector< double > >	findGridPath (std::vector< int > &startCoords, std::vector< int > &endCoords, int &errorCode)

bool	checkCoords (const std::vector< int > &coords, unsigned int robotNum)

virtual std::vector< int >	stateToCoords (std::vector< double > state)

void	prepare (const std::vector< double > &startState, const std::vector< double > &endState) override

virtual void	prepare (std::vector< int > &startCoords, std::vector< int > &endCoords)

std::vector< std::vector< double > >	checkTask (const std::vector< double > &startState, const std::vector< double > &endState, double opacity)
	проверка задания проверка задания, возвращает пустой вектор, если маршрут можно строить штатным образом, в противном случае сохраняет в _buildedPath готовый маршрут (из стартового и конечного положений) и возвращает его More...

const std::vector< std::vector< int > > &	getBuildedGridPath () const

const std::vector< double > &	getStartStateFromCoords () const

const std::vector< double > &	getEndStateFromCoords () const

const std::vector< double > &	getGridSteps () const

const double &	getMaxDist () const

const std::vector< std::vector< double > > &	getGroupedGridSteps () const

Public Member Functions inherited from bmpf::PathFinder
	PathFinder (const std::shared_ptr< bmpf::Scene > &scene, bool showTrace, int threadCnt=1)

std::vector< std::vector< double > >	findPath (const std::vector< double > &startState, const std::vector< double > &endState, int &errorCode)

virtual bool	findTick (std::vector< double > &state)=0

virtual void	buildPath ()=0

void	updateCollider ()

virtual void	paint (const std::vector< double > &state, bool onlyRobot)

bool	divideCheckPathSegment (const std::vector< double > &prevPoint, std::vector< double > nextPoint, int checkCnt)

int	divideCheckPath (std::vector< std::vector< double >> path, int checkCnt)

bool	simpleCheckPath (const std::vector< std::vector< double >> &path, double maxDist)

bool	checkState (const std::vector< double > &state)
	проверяет доступность состояния Проверяет доступность углов, после проверяет состояние на коллизии More...

std::vector< double >	getRandomState ()

std::vector< double >	getPathStateFromTM (double tm)
	получить состояние по времени две соседние точки считаются разделёнными единичным временным интервалом. More...

bool	checkCollision (const std::vector< double > &state)

void	addObjectToScene (std::string path)

void	deleteObjectFromScene (long robotNum)

double	getPathLength () const

bool	isReady () const

bool	getThreadCnt () const

void	setReady (bool ready)

std::vector< double > &	getStartState ()

std::vector< double > &	getEndState ()

int	getErrorCode () const

const std::vector< std::vector< double > > &	getBuildedPath () const

const std::shared_ptr< bmpf::Scene > &	getScene () const

const std::shared_ptr< bmpf::Collider > &	getCollider () const

double	getCalculationTimeInSeconds () const

Static Public Attributes
static const int	ERROR_CAN_NOT_FIND_FREE_START_POINT = 2

static const int	ERROR_CAN_NOT_FIND_FREE_END_POINT = 3

Static Public Attributes inherited from bmpf::PathFinder
static const int	NO_ERROR = -1

static const int	ERROR_CAN_NOT_FIND_PATH = 1

Protected Member Functions
virtual std::vector< int >	_findFreePoint (std::vector< int > coords, unsigned long pos, unsigned long maxPos, const std::vector< double > &state)
	поиск координат соседней свободной точки Это - рекуррентный метод, он пробует прибавить -1, 0 и 1 к каждой из координат из интервала [pos, maxPos] включительно More...

Protected Attributes
std::vector< double >	_gridSteps

std::vector< std::vector< double > >	_groupedGridSteps

int	_gridSize

std::vector< int >	_startCoords

std::vector< int >	_endCoords

std::vector< double >	_startStateFromCoords

std::vector< double >	_endStateFromCoords

double	_maxDist

bool	_coordsUsed = false

std::vector< std::vector< int > >	_buildedGridPath

Protected Attributes inherited from bmpf::PathFinder
double	_pathLength {}

int	_errorCode

std::shared_ptr< bmpf::Scene >	_scene

bool	_showTrace

std::shared_ptr< bmpf::Collider >	_collider

bool	_ready

bool	_threadCnt

std::vector< double >	_endState

std::vector< double >	_startState

std::vector< std::vector< double > >	_buildedPath

std::chrono::time_point< std::chrono::system_clock >	_startTime

double	_calculationTimeInSeconds

Additional Inherited Members
Static Public Member Functions inherited from bmpf::PathFinder
static void	infoPath (const std::vector< std::vector< double >> &path)

static Json::Value	getJSONPath (std::vector< std::vector< double >> path)

static std::vector< std::vector< double > >	getPathFromJSON (const Json::Value &json)

static void	savePathToFile (std::vector< std::vector< double >> path, const std::string &filename)

static std::vector< std::vector< double > >	loadPathFromFile (const std::string &filename, std::string &scenePath)

static std::vector< std::vector< std::vector< double > > >	loadPathsFromFile (const std::string &filename, std::string &scenePath)

static std::vector< std::vector< double > >	splitPath (std::vector< std::vector< double >> path, unsigned long partCnt)

static std::vector< double >	getPathStateFromTM (std::vector< std::vector< double >> &path, double tm)
	получить состояние по времени две соседние точки считаются разделёнными единичным временным интервалом. More...

static double	calculatePathLength (std::vector< std::vector< double >> path)

Detailed Description

Базовый класс для всех планировщиков на сетке Базовый класс для всех планировщиков на сетке. Суть планирования на сетке заключается в том, что каждой вещественной координате состояния мы ставим в соответствие целочисленную координату из заданного диапазона. В данном планировщике предполагается, что каждая координата состояния разбивается на равное число точек (_gridSize)

Получается, что в данном планировщике одно и тоже пространство конфигураций описывается двумя пространствами: вещественным пространством состояний и целочисленным пространством координат. При этом размерности пространств совпадают.

Методы, реализованные в этом классе, позволяют переходить от вещественного пространства к целочисленному и наоброт.

Логика работы планировщика следующая: 1) подготовка к тактам поиска пути 2) выполнение тактов поиска пути с попутным заполнением тех или иных структур 3) если путь найден из этих структур собирается путь и сохраняется в переменную _buildedPath

Constructor & Destructor Documentation

◆ GridPathFinder()

GridPathFinder::GridPathFinder	(	const std::shared_ptr< bmpf::Scene > &	scene,
		bool	showTrace,
		int	gridSize,
		int	threadCnt = `1`
	)

конструктор

Parameters

scene	сцена
showTrace	флаг, нужно ли выводить информацию во время поиска пути
gridSize	размер сетки планирования
threadCnt	количество потоков планировщика

Member Function Documentation

◆ _findFreePoint()

std::vector< int > GridPathFinder::_findFreePoint	(	std::vector< int >	coords,
		unsigned long	pos,
		unsigned long	maxPos,
		const std::vector< double > &	state
	)

protectedvirtual

поиск координат соседней свободной точки Это - рекуррентный метод, он пробует прибавить -1, 0 и 1 к каждой из координат из интервала [pos, maxPos] включительно

Parameters

coords	координаты исходной точки
pos	начало интервала перебора
maxPos	конец интервала перебора
state	состояние

Returns: пустой вектор, если точку не удалось найти, в противном случае - вектор координат

◆ checkCoords() [1/2]

bool GridPathFinder::checkCoords	(	const std::vector< int > &	coords,
		unsigned int	robotNum
	)

Проверка доступности целочисленных координат для робота с индексом robotNum

Parameters

coords	координаты
robotNum	номер робота

Returns: флаг, доступны ли целочисленных координаты

◆ checkCoords() [2/2]

bool GridPathFinder::checkCoords ( std::vector< int > coords )

Проверка доступности целочисленных координат для всей сцены

Parameters

coords координаты

Returns: флаг, доступны ли целочисленных координаты

◆ checkTask()

std::vector< std::vector< double > > GridPathFinder::checkTask	(	const std::vector< double > &	startState,
		const std::vector< double > &	endState,
		double	opacity
	)

проверка задания проверка задания, возвращает пустой вектор, если маршрут можно строить штатным образом, в противном случае сохраняет в _buildedPath готовый маршрут (из стартового и конечного положений) и возвращает его

Parameters

startState	начальное состояние
endState	конечное состояние
opacity	точность проверки

Returns: пустой вектор, если маршрут можно строить, вектор из стартового и конечного состояний, если нельзя

◆ coordsToState() [1/2]

std::vector< double > GridPathFinder::coordsToState ( std::vector< int > & coords ) const

преобразование целочисленных координат в вещественное состояние

Parameters

coords координаты

Returns: состояние

◆ coordsToState() [2/2]

std::vector< double > GridPathFinder::coordsToState	(	std::vector< int >	coords,
		unsigned long	robotNum
	)

преобразование целочисленных координат в вещественное состояние

Parameters

coords	координаты
robotNum	номер робота, координаты нужно преобразовать

Returns: состояние

◆ findGridPath()

std::vector< std::vector< double > > GridPathFinder::findGridPath	(	std::vector< int > &	startCoords,
		std::vector< int > &	endCoords,
		int &	errorCode
	)

поиск пути из состояния startCoords в состояние endCoords,

Parameters

startCoords	начальные координаты
endCoords	конечные координаты
errorCode	в эту переменную записывается код ошибки

Returns: путь по сетке планирования

◆ getBuildedGridPath()

const std::vector<std::vector<int> >& bmpf::GridPathFinder::getBuildedGridPath ( ) const

inline

получить построенный по координатам сетки планирования путь

Returns: построенный по координатам сетки планирования путь

◆ getEndStateFromCoords()

const std::vector<double>& bmpf::GridPathFinder::getEndStateFromCoords ( ) const

inline

получить состояние сцены, соответствующее конечным координатам планирования на сетке

Returns: состояние сцены, соответствующее конечным координатам планирования на сетке

◆ getGridSteps()

const std::vector<double>& bmpf::GridPathFinder::getGridSteps ( ) const

inline

получить цену шага сетки вдоль каждой из соответствующих координат

Returns: цена шага сетки вдоль каждой из соответствующих координат

◆ getGroupedGridSteps()

const std::vector<std::vector<double> >& bmpf::GridPathFinder::getGroupedGridSteps ( ) const

inline

получить сгруппированные по роботам цены шага сетки вдоль каждой из соответствующих координат

Returns: ь сгруппированные по роботам цены шага сетки

◆ getMaxDist()

const double& bmpf::GridPathFinder::getMaxDist ( ) const

inline

получить максимальное расстояние между состояниями, соответствующими соседним узлам сетки планирования

Returns: максимальное расстояние между состояниями, соответствующими соседним узлам сетки планирования

◆ getStartStateFromCoords()

const std::vector<double>& bmpf::GridPathFinder::getStartStateFromCoords ( ) const

inline

получить состояние сцены, соответствующее стартовым координатам планирования на сетке

Returns: состояние сцены, соответствующее стартовым координатам планирования на сетке

◆ prepare() [1/2]

void GridPathFinder::prepare	(	const std::vector< double > &	startState,
		const std::vector< double > &	endState
	)

overridevirtual

подготовка к планированию

Parameters

startState	начальное состояние
endState	конечное состояние

Implements bmpf::PathFinder.

Reimplemented in bmpf::NodeGridPathFinder.

◆ prepare() [2/2]

void GridPathFinder::prepare	(	std::vector< int > &	startCoords,
		std::vector< int > &	endCoords
	)

virtual

построить путь, построенный путь должен быть сохранён в переменную _buildedPath

Parameters

startCoords	начальные координаты
endCoords	конечные координаты

Reimplemented in bmpf::NodeGridPathFinder.

◆ stateToCoords()

std::vector< int > GridPathFinder::stateToCoords ( std::vector< double > state )

virtual

преобразует состояние в координаты на сетке планирования, если свободных координат не найдено, возвращает пустой список {}

Parameters

state состояние

Returns: координаты

Member Data Documentation

◆ _buildedGridPath

std::vector<std::vector<int> > bmpf::GridPathFinder::_buildedGridPath

protected

построенный путь (по координатам сетки планирования) для удобства сопоставления с путём в конфигурационном пространстве первая и последняя точки маршрута дублируются

◆ _coordsUsed

bool bmpf::GridPathFinder::_coordsUsed = false

protected

флаг, выполнялось ли последнее планирование по координатам

◆ _endCoords

std::vector<int> bmpf::GridPathFinder::_endCoords

protected

конечные координаты планирования на сетке

◆ _endStateFromCoords

std::vector<double> bmpf::GridPathFinder::_endStateFromCoords

protected

состояние сцены, соответствующее конечным координатам планирования на сетке

◆ _gridSize

int bmpf::GridPathFinder::_gridSize

protected

количество ячеек сетки планирования вдоль каждой из координат

◆ _gridSteps

std::vector<double> bmpf::GridPathFinder::_gridSteps

protected

цена шага сетки вдоль каждой из соответствующих координат

◆ _groupedGridSteps

std::vector<std::vector<double> > bmpf::GridPathFinder::_groupedGridSteps

protected

сгруппированные по роботам цены шага сетки вдоль каждой из соответствующих координат

◆ _maxDist

double bmpf::GridPathFinder::_maxDist

protected

максимальное расстояние между состояниями, соответствующими соседним узлам сетки планирования

◆ _startCoords

std::vector<int> bmpf::GridPathFinder::_startCoords

protected

стартовые координаты планирования на сетке

◆ _startStateFromCoords

std::vector<double> bmpf::GridPathFinder::_startStateFromCoords

protected

состояние сцены, соответствующее стартовым координатам планирования на сетке

◆ ERROR_CAN_NOT_FIND_FREE_END_POINT

const int bmpf::GridPathFinder::ERROR_CAN_NOT_FIND_FREE_END_POINT = 3

static

Ошибка планирования: не удалось найти конечную точку на сетке планирования

◆ ERROR_CAN_NOT_FIND_FREE_START_POINT

const int bmpf::GridPathFinder::ERROR_CAN_NOT_FIND_FREE_START_POINT = 2

static

Ошибка планирования: не удалось найти стартовую точку на сетке планирования

The documentation for this class was generated from the following files:

project/find_path/find_path_core/include/base/grid_path_finder.h
project/find_path/find_path_core/src/base/grid_path_finder.cpp

Public Member Functions

Static Public Attributes

Protected Member Functions

Protected Attributes

Additional Inherited Members

Detailed Description

Constructor & Destructor Documentation

◆ GridPathFinder()

Member Function Documentation

◆ _findFreePoint()

◆ checkCoords() [1/2]

◆ checkCoords() [2/2]

◆ checkTask()

◆ coordsToState() [1/2]

◆ coordsToState() [2/2]

◆ findGridPath()

◆ getBuildedGridPath()

◆ getEndStateFromCoords()

◆ getGridSteps()

◆ getGroupedGridSteps()

◆ getMaxDist()

◆ getStartStateFromCoords()

◆ prepare() [1/2]

◆ prepare() [2/2]

◆ stateToCoords()

Member Data Documentation

◆ _buildedGridPath

◆ _coordsUsed

◆ _endCoords

◆ _endStateFromCoords

◆ _gridSize

◆ _gridSteps

◆ _groupedGridSteps

◆ _maxDist

◆ _startCoords

◆ _startStateFromCoords

◆ ERROR_CAN_NOT_FIND_FREE_END_POINT

◆ ERROR_CAN_NOT_FIND_FREE_START_POINT