基于栅格法的MATLAB二维环境建模与可视化系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现栅格法二维环境建模，支持地图初始化、障碍物动态更新和可视化渲染，并提供基础路径规划验证功能，适用于移动机器人、无人机等自主系统的环境快速建模与导航测试。

详 情 说 明

基于栅格法的高效二维环境建模与可视化系统

项目介绍

本项目利用栅格法实现二维空间的环境建模与可视化，将原始环境信息转化为规则的网格单元表示。系统支持地图初始化、障碍物动态更新、可视化渲染及基础路径规划验证功能，适用于移动机器人、无人机等自主导航系统的环境感知模块。

功能特性

• 环境建模：通过栅格离散化处理实现二维空间的环境建模
• 多数据源支持：支持点云数据文件（.ply/.pcd）和传感器实时数据矩阵两种输入格式
• 动态更新：支持障碍物的概率映射和动态更新
• 可视化渲染：提供实时更新的地图显示窗口，支持导出地图图像
• 数据压缩：采用高效的地图数据压缩存储技术
• 路径规划验证：集成基础路径规划验证功能

使用方法

1. 准备输入数据：

- 环境原始数据：点云文件或N×3传感器数据矩阵 - 地图参数配置：栅格分辨率、地图边界范围 - 障碍物阈值设置：概率阈值（0-1范围）

1. 运行系统：

- 配置相关参数后执行主程序 - 系统将自动处理输入数据并生成栅格地图

1. 获取输出结果：

- 栅格地图数据结构：二值化地图矩阵和概率地图矩阵 - 可视化成果：实时地图显示和可导出的图像文件 - 地图元数据文件：配置文件和统计报告

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 支持的操作系统：Windows/Linux/macOS
• 内存建议：至少4GB RAM
• 硬盘空间：至少1GB可用空间

文件说明

主程序实现了系统的核心处理流程，包括环境数据的读取与解析、栅格地图的初始化构建、障碍物概率的动态更新计算、地图可视化渲染的实时展示、处理结果的输出与保存，以及基础路径规划算法的验证功能。该程序整合了所有关键模块，为用户提供完整的系统操作入口。