2. 地图组件总览

autonomy/map 提供三条并行管线：MapServer（静态占据栅格）、Costmap2D（规划/避障代价图）、GridMap（2.5D 多层浮点栅格）。本文是 §3–§4 专题的索引与对比；上手见 §0，架构见 §1，谱系与选型见 §5 综述。

2.1 组件一览

组件	文档	数据类型	典型用途	状态
`MapServer`	§0.5	`OccupancyGrid` (-1/0/100)	加载 SLAM 地图、发布 `/map`	✅
`Costmap2DWrapper`	§3 Costmap2D	`uint8` 0–255	全局/局部规划、碰撞检测	✅
`GridMapWrapper`	§4 GridMap	`float` 多层矩阵	地形高程、坡度、多模态感知	✅

三者通过 MapInterface（Start / Stop / Pause / Resume）管理；Costmap2D 与 GridMap 当前未桥接，联合使用需在应用层处理坐标与数值映射。

2.2 对比矩阵

维度	MapServer	Costmap2D	GridMap
原点	左下角	左下角	地图中心
数值	离散 -1/0/100	离散 0–255	连续 float / `NaN`
传感器	无（读文件/回调）	自动 `feedLaserScan` 等	应用层写入
更新	低频 / 一次性	后台线程 1–20 Hz	手动 `move()` + 写层
规划消费	经 `static_layer`	`PlannerServer` 直接读	需桥接或自定义
对标	nav2_map_server	nav2_costmap_2d	ETH grid_map

坐标差异与互转注意点见 §0.3 · §3.5 · §4.6。

2.3 选型速查

场景	推荐	关键配置
标准室内导航	Costmap2D	`static_layer` + `obstacle_layer` + `inflation_layer`
仅静态地图可视化	MapServer	YAML+PGM
地形 / 高程 / 坡度	GridMap	`elevation` 层 + 应用层点云投影
大地图局部规划	Costmap2D `rolling_window=true`	见 §3.10
Costmap + 高程联合	GridMap + 应用桥接	见 §4.3.7

完整矩阵与决策树见 §5.10。

2.4 公共数据流

YAML+PGM ──► MapServer ──► OccupancyGrid ──► static_layer ──┐
/scan ──────────────────────────────► obstacle_layer ─────────┼──► Costmap2D ──► Planning
                                                            │
                                              inflation_layer ┘

点云 / 深度 ──► GridMapWrapper（应用写入）──► elevation / slope / ...
                      ✗ 当前未自动桥接到 Costmap2D

运行时序与线程模型见 §1.3.4 · §1.11。

2.5 扩展阅读

§	文档	内容
3	Costmap2D	图层、膨胀、滚动窗口、配置
4	GridMap	2.5D 层、buffer、插值、桥接
5	综述	历史、分类、业界生态