WSL 的 VSLAM 道路

WSL 的 VSLAM 道路
- 安装好 Windows Subsystem for Linux 后要做的
  - 卸载原装 Vim
  - 安装 Nano
  - Linux换源
- 一些小型的 Tips
- 配置一个比较漂亮的Shell
- 输出文件树视图到.txt（Windows 版本）
- 借助 WSL 走进 VSLAM的世界
  - WSL 挂载 Windows文件
  - 下载 SLAMdemo 文件、安装 cmake、Hello SLAM
  - 安装 Eigen、检测是否成功
  - 安装 Pangolin、检测是否成功
  - 安装 Sophus、检测是否成功
  - 安装 Ceres、g2o、检测是否成功
  - 安装 OpenCV4.4、检测是否成功
- Cmake、g++
  - Cmake 的简单用法
- Python 的简单用例

安装好 Windows Subsystem for Linux 后要做的

卸载原装 Vim

一波强硬操作把好删的地方先咔嚓掉（让输密码就老实输，让确认就直接’Y’）：

sudo apt-get remove vim
sudo apt-get remove vim-runtime
sudo apt-get remove vim -tiny
sudo apt-get remove vim-common
sudo apt-get remove vim-doc
sudo apt-get remove vim-scripts

然后检查还剩什么带 “vim” 字眼的还活着，输入：

dpkg -l | grep vim

得到下面这三个东西：

rc  vim-common	2:8.1.2269-1ubuntu5	all	Vi IMproved - Common files
rc  vim-runtime	2:8.1.2269-1ubuntu5	all	Vi IMproved - Runtime files
rc  vim-tiny	2:8.1.2269-1ubuntu5	amd64	Vi IMproved - enhanced vi editor - compact version

扯掉它最后的救命稻草，用：

sudo dpkg -P vim-tiny vim-common vim-run

安装 Nano

这样就成功 remove 了原装的 vim，下面用 apt-get 命令安装 nano，也是一种编辑器：

sudo apt-get install nano

Linux换源

进入阿里云 Ubuntu 镜像，选择 ubuntu 20.04 (focal) 配置所对应的源：

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-security main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-security main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-updates main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-updates main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-proposed main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-proposed main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-backports main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-backports main restricted universe multiverse

在 source.list 文件中添加这些源并保存（按，Ctrl+K）：

sudo nano /etc/apt/source.list # Use nano to edit the .list file

一些小型的 Tips

“右键”在 WSL 中意味着 “Paste”；
访问源列表中每个网址并读取软件列表，最后把这个更新后的列表保存在本地电脑，用的命令为：
```
sudo apt-get update
```
要想把本地已安装的软件与软件列表中对应软件进行对比，发现需要更新的文件，用下面这个：
```
sudo apt-get upgrade
```
回到 home 目录是用：
```
cd ~
```
WSL 似乎不支持这东西
```
# sudo apt-get install yum
```

要想鉴定一个网站是否正常连接，使用如下的命令：

ping XXX.com # "Packet Internet Groper", as an example, use 'ping github.com'

这是工作在 TCP/IP 网络体系结构中应用层的一个服务命令，主要是向特定的目的主机发送 ICMP（Internet Control Message Protocol 因特网报文控制协议）Echo 请求报文，测试目的站是否可达及了解其有关状态。

等待一段时间后（你认为差不多到了统计的总时长了），使用以下命令停止：

ctrl+C

最终输出基本上是下面这个样子（github 有一定的丢包 a… …）：

PING github.com (140.82.113.3) 56(84) bytes of data.
64 bytes from github.com (140.82.113.3): icmp_seq=1 ttl=47 time=565 ms
64 bytes from github.com (140.82.113.3): icmp_seq=2 ttl=47 time=1062 ms
64 bytes from github.com (140.82.113.3): icmp_seq=3 ttl=47 time=389 ms
64 bytes from github.com (140.82.113.3): icmp_seq=4 ttl=47 time=513 ms
64 bytes from github.com (140.82.113.3): icmp_seq=5 ttl=47 time=434 ms
64 bytes from github.com (140.82.113.3): icmp_seq=6 ttl=47 time=607 ms
64 bytes from github.com (140.82.113.3): icmp_seq=7 ttl=47 time=373 ms
64 bytes from github.com (140.82.113.3): icmp_seq=8 ttl=47 time=401 ms
^C
--- github.com ping statistics ---
9 packets transmitted, 8 received, 11.1111% packet loss, time 8026ms
rtt min/avg/max/mdev = 372.733/542.963/1062.033/212.073 ms, pipe 2

只有 g++ 不足以在 Linux 上面开心地做开发，最好在一切的开始先装一下 build-essential 这个包，里面有很多依赖，能够使缺省的 Ubuntu 具备 C/C++ 的编译环境，运行：
```
sudo apt-get install build-essential
```
Node Package Manager（npm）能够加快下载软件包的速度（?）：
```
sudo apt install npm
```
想要看看可以升级的软件以及它们的版本信息，使用：
```
apt list --upgradable -a
```
直接 Kill 当前进程：
```
ctrl+C
```
一种临时给予权限的方法：
```
sudo chmod 777 /dev/ttyUSB*
```
相应的，如果想要给串口一个永久权限，使用：
```
sudo usermod -a -G dialout user_name
```
寻找包的位置，mlocate 可以用来定位软件包，使用 locate 命令：
```
sudo apt-get mlocate
sudo apt-get install mlocate
sudo updatedb
locate eigen3
```
就可以输出 eigen3 的位置。
doxygen 编译文档的方法，下载并 make doc 就可以编译出一个 doxygen 文档：
```
sudo apt-get install doxygen
make doc
```

配置一个比较漂亮的Shell

可以通过 cat 来查看当前的 Linux 系统是否有可用的 shell：

cat /etc/shells
sudo apt-get install zsh

安装完后，shells 中将出现 zsh：

# /etc/shells: valid login shells
/bin/sh
/bin/bash
/usr/bin/bash
/bin/rbash
/usr/bin/rbash
/bin/dash
/usr/bin/dash
/usr/bin/tmux
/usr/bin/screen
/bin/zsh
/usr/bin/zsh

emmmm… … 要安装的就是叫做 zsh 的东西，可以把命令行弄得好看一些，对于提高工作效率有很好的促进作用，安装步骤很简单，直接运行：

sudo apt-get install zsh

然后切换当前 shell 至 zsh 就成功了：

chsh -s /bin/zsh

更新后会输出一个：

# Updated process:[oh-my-zsh] Would you like to update? [Y/n] Y
Updating Oh My Zsh ...

remote: Enumerating objects: 154, done.
remote: Counting objects: 100% (154/154), done.
remote: Compressing objects: 100% (78/78), done.
remote: Total 116 (delta 69), reused 84 (delta 38), pack-reused 0
Receiving objects: 100% (116/116), 27.17 KiB | 11.00 KiB/s, done.
Resolving deltas: 100% (69/69), completed with 24 local objects.
From https://github.com/ohmyzsh/ohmyzsh
 * branch            master     -> FETCH_HEAD
   93c837f..c549387  master     -> origin/master
 README.md                                      |  61 +++---
 lib/functions.zsh                              |   4 +-
 lib/termsupport.zsh                            |  12 +-
 plugins/aws/aws.plugin.zsh                     |   1 -
 plugins/bgnotify/bgnotify.plugin.zsh           |   2 +-
 plugins/brew/README.md                         |   7 +-
 plugins/brew/brew.plugin.zsh                   |   1 +
 plugins/bundler/README.md                      |  79 +++++---
 plugins/bundler/bundler.plugin.zsh             | 116 ++++++-----
 plugins/compleat/compleat.plugin.zsh           |   7 +-
 plugins/composer/composer.plugin.zsh           |   2 +
 plugins/drush/drush.plugin.zsh                 |   2 -
 plugins/git/git.plugin.zsh                     |  14 +-
 plugins/ipfs/LICENSE                           |  22 ++
 plugins/ipfs/README.md                         |  17 ++
 plugins/ipfs/_ipfs                             | 717 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 plugins/laravel5/laravel5.plugin.zsh           |  19 +-
 plugins/minikube/minikube.plugin.zsh           |  10 +-
 plugins/pip/pip.plugin.zsh                     |   6 +-
 plugins/stack/stack.plugin.zsh                 |   1 -
 plugins/sublime-merge/README.md                |  17 ++
 plugins/sublime-merge/sublime-merge.plugin.zsh |  55 +++++
 plugins/terraform/README.md                    |   3 +-
 plugins/terraform/terraform.plugin.zsh         |   2 +
 plugins/wp-cli/wp-cli.plugin.zsh               |   1 -
 themes/agnoster.zsh-theme                      |   2 +-
 themes/avit.zsh-theme                          |   4 +-
 27 files changed, 1017 insertions(+), 167 deletions(-)
 create mode 100644 plugins/ipfs/LICENSE
 create mode 100644 plugins/ipfs/README.md
 create mode 100644 plugins/ipfs/_ipfs
 create mode 100644 plugins/sublime-merge/README.md
 create mode 100644 plugins/sublime-merge/sublime-merge.plugin.zsh
First, rewinding head to replay your work on top of it...
Fast-forwarded master to c549387745205d7fa8e91c1e6dcdae6901d9dd1d.
         __                                     __
  ____  / /_     ____ ___  __  __   ____  _____/ /_
 / __ \/ __ \   / __ `__ \/ / / /  /_  / / ___/ __ \
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Hooray! Oh My Zsh has been updated and/or is at the current version.
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打开文件 .zshrc，更改 ZSH_THEME= 至 ZSH_THEME="agnoster"，打开的方法如下（用 Nano 编辑）：

sh -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/robbyrussell/oh-my-zsh/master/tools/install.sh)"
nano ~/.zshrc

实际上，此时 reboot 后看到的是奇怪的样式，需要调整字体才能让它正常起来，进入官网下载相应的字体，直接双击安装后，在 WSL 命令行窗口直接 右键->属性->字体 并更改字体的样式即可。

输出文件树视图到.txt（Windows 版本）

打开”运行”对话框（Win+R），输入 cmd，打开控制台命令窗口…

C:\Users\a1020>g:
G:\>cd \__BiBliOthèQuE__
G:\__BiBliOthèQuE__>tree /f > saved_names.txt

Linux 中做这件事似乎需要下面这个东西：

sudo apt-get install tree

这个弄出来也蛮好看的，在路径中输入：

tree

得到了下面一棵很 happy 的树图：

WSL (Windows Subsystem for Linux) 的 VSLAM (Visual Simultaneous Localization and Mapping) 道路

借助 WSL 走进 VSLAM的世界

WSL 挂载 Windows文件

WSL 是可以访问 Windows 中的文件的，除了软件要安装在根目录（?），其它的文件例如各种代码、数据文件什么的都希望可以放在别的地方，由此，可以切换路径到自己喜欢的目录里面：

cd /mnt/c/Users/a1020/Desktop/Reinforcement_ELyou/Demolist/slamdemo

下载 SLAMdemo 文件、安装 cmake、Hello SLAM

从 Gitee 中把目标文件 clone 下来：

git clone https://gitee.com/wenyawei/slambook.git

安装 cmake 的过程还是像以往一样：

sudo apt-get install cmake

完事之后随便来一下 cmake 命令，可以输出一些奇奇怪怪的东西：

Usage

  cmake [options] <path-to-source>
  cmake [options] <path-to-existing-build>
  cmake [options] -S <path-to-source> -B <path-to-build>

Specify a source directory to (re-)generate a build system for it in the
current working directory.  Specify an existing build directory to
re-generate its build system.

Run 'cmake --help' for more information.

接下来把路径切到 slambook/ch2，用g++编译一下 helloSLAM.cpp，并运行生成的可执行文件 a.out：

cd slambook/ch2
g++ helloSLAM.cpp
./a.out

得到如下所示 Hello SLAM! 的输出：

WSL (Windows Subsystem for Linux) 的 VSLAM (Visual Simultaneous Localization and Mapping) 道路

安装 Eigen、检测是否成功

直接采用 apt-get 安装：

sudo apt-get install libeigen3-dev

从前面的路径回退一位，并切换到 ch3/useEigen 的路径：

cd ..
cd ch3/useEigen

使用 cmake 进行编译，并运行：

cmake .
make
./eigenMatrix

输出为（…）：

1 2 3
4 5 6
1       2       3
4       5       6
10
28
32
77
 0.680375   0.59688 -0.329554
-0.211234  0.823295  0.536459
 0.566198 -0.604897 -0.444451

 0.680375 -0.211234  0.566198
  0.59688  0.823295 -0.604897
-0.329554  0.536459 -0.444451
1.61307
1.05922
 6.80375   5.9688 -3.29554
-2.11234  8.23295  5.36459
 5.66198 -6.04897 -4.44451
-0.198521   2.22739    2.8357
  1.00605 -0.555135  -1.41603
 -1.62213   3.59308   3.28973
0.208598
Eigen values =
0.0242899
 0.992154
  1.80558
Eigen vectors =
-0.549013 -0.735943  0.396198
 0.253452 -0.598296 -0.760134
-0.796459  0.316906 -0.514998
time use in normal inverse is 0ms
time use in Qr decomposition is 0ms

安装 Pangolin、检测是否成功

详细安装步骤以及检测见我的 Pangolin Installation & Examination 教程。

安装 Sophus、检测是否成功

和之前一样，直接切入软件包的目录进行编译，指令如下：

cd /mnt/c/Users/a1020/Desktop/Reinforcement_ELyou/Demolist/slamdemo/slambook/3rdparty/Sophus
mkdir build
cd build
cmake ..
make

然后开心地发现竟然有编译错误！！具体错误为：

/mnt/c/Users/a1020/Desktop/Reinforcement_ELyou/Demolist/slamdemo/slambook/3rdparty/sophus/sophus/so2.cpp: In constructor ‘Sophus::SO2::SO2()’:
/mnt/c/Users/a1020/Desktop/Reinforcement_ELyou/Demolist/slamdemo/slambook/3rdparty/sophus/sophus/so2.cpp:32:26: error: lvalue required as left operand of assignment
   32 |   unit_complex_.real() = 1.;
      |                          ^~
/mnt/c/Users/a1020/Desktop/Reinforcement_ELyou/Demolist/slamdemo/slambook/3rdparty/sophus/sophus/so2.cpp:33:26: error: lvalue required as left operand of assignment
   33 |   unit_complex_.imag() = 0.;
      |                          ^~
make[2]: *** [CMakeFiles/Sophus.dir/build.make:66: CMakeFiles/Sophus.dir/sophus/so2.cpp.o] Error 1
make[2]: Leaving directory '/mnt/c/Users/a1020/Desktop/Reinforcement_ELyou/Demolist/slamdemo/slambook/3rdparty/sophus/build'
make[1]: *** [CMakeFiles/Makefile2:91: CMakeFiles/Sophus.dir/all] Error 2
make[1]: Leaving directory '/mnt/c/Users/a1020/Desktop/Reinforcement_ELyou/Demolist/slamdemo/slambook/3rdparty/sophus/build'
make: *** [Makefile:144: all] Error 2

于是去寻找路径下名为 so2.cpp 的源文件，找到如下代码：

SO2::SO2()
{
unit_complex_.real() = 1.;
unit_complex_.imag() = 0.;
}

显然这种赋值方式是 XXX 的，应该用实参的形式赋值，也就是说，改成下面的形式：

SO2::SO2()
{
//unit_complex_.real() = 1.;
//unit_complex_.imag() = 0.;
unit_complex_.real(1.);
unit_complex_.imag(0.);
}

然后重新编译一下，就通过了：

/usr/bin/cmake -E cmake_progress_start /mnt/c/Users/a1020/Desktop/Reinforcement_ELyou/Demolist/slamdemo/slambook/3rdparty/sophus/build/CMakeFiles 0

接着的使用中会遇到的麻烦事是找不到 Sophus 库，需要把 CMakeLists.txt 里面写上你安装的 Sophus 库的头文件路径以及共享库的路径：

# Use the set(·) command to input the directories of Sophus
set(Sophus_INCLUDE_DIRS "/mnt/c/Users/a1020/Desktop/Reinforcement_ELyou/Demolist/slamdemo/slambook/3rdparty/Sophus/sophus")
set(Sophus_LIBS "/mnt/c/Users/a1020/Desktop/Reinforcement_ELyou/Demolist/slamdemo/slambook/3rdparty/Sophus/build/libSophus.so")
find_package(Sophus REQUIRED)
include_directories(
${Sophus_INCLUDE_DIRS}
)
target_link_libraries(useSophus ${Sophus_LIBRARIES})

咳咳，上面是非模板 Sophus 的安装和使用，，下面才是模板库的，命令行如下（记得不要回滚）：

git clone https://github.com/strasdat/Sophus.git
cd /mnt/c/Users/a1020/Desktop/Reinforcement_ELyou/Demolist/slamdemo/slambook/3rdparty/SophusTemplate
mkdir build
cd build
cmake ..
make
sudo make install

并没有任何编译错误，这样一下子安装下来就是只有头文件的 Sophus，就像 eigen3 一样的，它和非模板库的区别在于，这个里面的类型定义都是基于模板的，也就是说，有更强的泛化性能。

安装 Ceres、g2o、检测是否成功

同前，首先应当安装依赖：

sudo apt-get install qt5-qmake qt5-default libqglviewer-dev-qt5	libsuitesparse-dev libcxsparse3 libcholmod3
sudo apt-get install liblapack-dev libsuitesparse-dev libcxsparse3 libgflags-dev libgoogle-glog-dev libgtest-dev

然后进入编译：

git clone https://github.com/RainerKuemmerle/g2o.git
sudo apt-get install libsuitesparse-dev qtdeclarative5-dev qt5-qmake libqglviewer-dev-qt5
sudo su
cd g2o
mkdir build
cd build
cmake ../
make -j8
sudo make install

遇到了编译错误：

/usr/lib/qt5/bin/uic: error while loading shared libraries: libQt5Core.so.5: cannot open shared object file: No such file or directory
make[2]: *** [g2o/apps/g2o_viewer/CMakeFiles/viewer_library.dir/build.make:62: g2o/apps/g2o_viewer/ui_base_main_window.h] Error 127
make[1]: *** [CMakeFiles/Makefile2:1580: g2o/apps/g2o_viewer/CMakeFiles/viewer_library.dir/all] Error 2

查了一下，这个错误名为 error while loading shared libraries: libQt5Core.so.5: cannot open shared object file: No such file or directory，还好还好，有个解决思路帮助我成功解决了这个问题，似乎为 WSL 特有的，运行如下语句后再进行编译就可以了：

sudo strip --remove-section=.note.ABI-tag /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libQt5Core.so.5

开了7个线程，花了得有接近 3~4 min 叭才弄完，但是完了就好完了就好，最后别忘了 sudo make install 一下。

用 g2o_viewer run 一下 sphere.g2o 来证明一下已经下载完成：

./g2o/bin/g2o_viewer /mnt/c/Users/a1020/Desktop/Reinforcement_ELyou/Demolist/slamdemo/slambook/3rdparty/ch10/sphere.g2o

一个需要注意的点是，最好别在别的位置编译 g2o 库，可能会报错告诉你路径里有中文。

安装 OpenCV4.4、检测是否成功

详细安装步骤以及检测见我的 OpenCV4.4.0 Installation & Examination 教程。

Cmake、g++

在 WSL 中使用 g++ 打印虚表的操作如下，会自动写到一个文件里：

g++ -fdump-class-hierarchy XXX.cpp

使用 g++ 导出继承结构的指令如下：

g++ -fdump-class-hierarchy -c XXX.cpp

Cmake 的简单用法

构建 CMakeList.txt 如下，注意一定要把保存的编码格式改成 UTF8：

# The lowest version required
cmake_minimum_required( VERSION 2.8 )
# Project name
project( HelloSLAM )
# The executable file addition
add_executable( helloSLAM helloSLAM.cpp )

在终端输入：

# Path to slambook/ch2
cd /mnt/c/Users/a1020/Desktop/Reinforcement_ELyou/Demolist/slamdemo/slambook/ch2
# CMake, the current path
cmake .
make
# Run the executable file
./helloSLAM

可以通过新建并切换到 build 文件夹，并对于上一个文件夹进行编译，就可以将 cmake 编译时产生的文件生成在 build 里面，这样有利于源代码的发布：

mkdir build
cd build
cmake ..
make

注意每次编译时都记得把以前的 Makefile 删除。

Python 的简单用例

学会用命令行调用 Python 标准库的 doctest，从而生成代码的分析文件，首先自然是切换到相应的路径：

cd /mnt/c/Users/a1020/Desktop/Reinforcement_ELyou/#Pythonic/Fluent-Python/01-data-model

运行下面的指令，调用 doctest，可以获得一个名为 frenchdeck.doctest 的文件：

python3 -m doctest frenchdeck.py

文件内容为代码的分析：

>>> from frenchdeck import FrenchDeck, Card
>>> beer_card = Card('7', 'diamonds')
>>> beer_card
Card(rank='7', suit='diamonds')
>>> deck = FrenchDeck()
>>> len(deck)
52
>>> deck[:3]
[Card(rank='2', suit='spades'), Card(rank='3', suit='spades'), Card(rank='4', suit='spades')]
>>> deck[12::13]
[Card(rank='A', suit='spades'), Card(rank='A', suit='diamonds'), Card(rank='A', suit='clubs'), Card(rank='A', suit='hearts')]
>>> Card('Q', 'hearts') in deck
True
>>> Card('Z', 'clubs') in deck
False
>>> for card in deck:  # doctest: +ELLIPSIS
...   print(card)
Card(rank='2', suit='spades')
Card(rank='3', suit='spades')
Card(rank='4', suit='spades')
...
>>> for card in reversed(deck):  # doctest: +ELLIPSIS
...   print(card)
Card(rank='A', suit='hearts')
Card(rank='K', suit='hearts')
Card(rank='Q', suit='hearts')
...
>>> for n, card in enumerate(deck, 1):  # doctest: +ELLIPSIS
...   print(n, card)
1 Card(rank='2', suit='spades')
2 Card(rank='3', suit='spades')
3 Card(rank='4', suit='spades')
...
>>> suit_values = dict(spades=3, hearts=2, diamonds=1, clubs=0)
>>> def spades_high(card):
...     rank_value = FrenchDeck.ranks.index(card.rank)
...     return rank_value * len(suit_values) + suit_values[card.suit]

Rank test:

>>> spades_high(Card('2', 'clubs'))
0
>>> spades_high(Card('A', 'spades'))
51

>>> for card in sorted(deck, key=spades_high):  # doctest: +ELLIPSIS
...      print(card)
Card(rank='2', suit='clubs')
Card(rank='2', suit='diamonds')
Card(rank='2', suit='hearts')
...
Card(rank='A', suit='diamonds')
Card(rank='A', suit='hearts')
Card(rank='A', suit='spades')

[0.0] 面号：[OPTSxNaN]

Too basic to have NN… …