构建栅格地图matlab代码

1    使用MATLAB实现地图栅格化

效果图如下所示

                                                                                         图1

                                                                                 图2 

图1中的黑色栅格为障碍物栅格，白色栅格为可行走栅格（非障碍物栅格），黑色栅格 用0来表示，白色栅格用1来表示

2    栅格环境的environment.txt的构建

1. 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1
2. 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0
3. 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1
4. 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1
5. 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1
6. 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0
7. 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1
8. 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0
9. 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1
10. 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1
11. 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1
12. 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1
13. 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1
14. 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1
15. 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1
16. 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0
17. 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
18. 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 1
19. 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1
20. 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1

这是就是图1中的栅格地图环境，1代表白色栅格，0代表黑色栅格。你可以手动编辑这样一个环境文件，也可以使用matlab的随机函数rand实现

a = rand(20)>0.35

其中0.35表示的黑色栅格总数占据全部栅格综述的百分比。即栅格环境中障碍物栅格(黑色栅格数)为35%，你可以自己随意定制。

2    构建栅格环境的代码部分 

1. a = load('environment.txt');%blacb--barrier occputy 35%.
2. % a = load('environment6060.mat', 'k');
3. % a = a.k;
5. n = size(a,1);
6. b = a;
7. b(end+1,end+1) = 0;
8. figure;
9. colormap([0 0 0;1 1 1])
10. pcolor(b); % 赋予栅格颜色
11. set(gca,'XTick',10:10:n,'YTick',10:10:n); % 设置坐标
12. axis image xy
14. % displayNum(n);%显示栅格中的数值.
16. text(1,n+1.5,'START','Color','red','FontSize',10);%显示start字符
17. text(n+1,1.5,'GOAL','Color','red','FontSize',10);%显示goal字符
19. hold on
20. %pin strat goal positon
21. scatter(1+0.5,n+0.5,'MarkerEdgeColor',[1 0 0],'MarkerFaceColor',[1 0 0], 'LineWidth',1);%start point
22. scatter(n+0.5,1+0.5,'MarkerEdgeColor',[0 1 0],'MarkerFaceColor',[0 1 0], 'LineWidth',1);%goal point
24. hold on

3    如图2所示的，赋予栅格数学意义，即每一位栅格数列化

因为栅格是被坐标化的，所以只需要将数列的值，以坐标(x,y)之间完成转化即可，我通过displayNum函数实现了这个简单的功能，代码如下：

1. function displayNum(n)
2. %输入参数
3. %矩阵维数----n
4. %无输出
5. %%
6. x_text = 1:1:n*n;%产生1-400的数值.
7. test_num = 32;
8. %%
9. %将数值在栅格图上显示出来
10. for i = 1:1:n*n
11. [row,col] = ind2sub(n,i);
12. [array_x,array_y] = arry2orxy(n,row,col);
13. text(array_x+0.2,array_y+0.5,num2str(x_text(i)));
14. end
15. %验证栅格数值与行列值是否对应
16. [row,col] = ind2sub(n,test_num);
17. [array_x,array_y] = arry2orxy(n,row,col);
18. fprintf('the value %d is on array_x = %d,array_y = %d\n',test_num,array_x,array_y);%显示校对信息，供人工检验.
19. end

主要通过ind2sub函数将数列和栅格的行列值换算，再通过arry2orxy函数完成，数列到栅格的数据化转化。ind2sub函数是matlab自带的通过doc ind2sub查看函数的具体使用方法。arry2orxy函数是自己编写的主要实现的是矩阵行列的坐标的转换，比较简单。

至此，你可以在栅格环境中，验证你自己的算法了，例如人工鱼群算法，蚁群算法等等在路径规划领域的应用了。