WebotsCamera

WebotsCamera 是这条链路里的“仿真下位机相机/IMU 端点”。

它的目标不是偷懒直接喂同步后结果，而是尽量把 Webots 里的行为做得接近真实硬件：

• 每个 world step 都发布一组原始 IMU
  • camera_gyro
  • camera_accl
  • camera_quat
• 图像只写入 CameraBase::ImageFrame，timestamp_us 使用传感器侧时间
• 接收一次性 sensor_sync_cmd 探针，把下一次图像周期从 N 拉成 2N

Topic 约定

• 原始 IMU
  • camera_gyro
  • camera_accl
  • camera_quat
• 下行同步探针命令
  • sensor_sync_cmd
• 旋转姿态
  • gimbal/rotation

当前语义

• IMU 发布频率 = Webots basicTimeStep
• 图像发布频率 = fps 量化后的整数 step 分频
• 二者保持整数倍关系，便于主机侧做同步探针实验
• sensor_sync_cmd 不是持续配置，而是一次性命令
• 探针生效后自动恢复基础周期，不保留 phase 状态
• 运行参数里的名字字段使用 std::string_view 作为构造入口；构造完成后模块只保留 基类自有名字和派生出的 topic / Webots 设备名，不要求调用侧继续持有原字符串
• 模块按控制器进程生命周期使用；启动后启用 Webots 设备，析构路径只停止采集线程，不承诺在同一进程内反复卸载/重载设备。

同步探针流程

• 正常状态下，图像按基础周期 N step 发布
• 主机侧发出一次 sensor_sync_cmd
• WebotsCamera 只把“下一张图”的发布时间再向后推一个基础周期
  • 间隔变化表现为 N -> 2N -> N
• 主机侧只使用图像传感器时间差观察这个节拍变化
• 最终 IMU 选帧仍由主机侧在 IMU 自己的时间域里完成，WebotsCamera 不负责跨域对齐

坐标与姿态

• 对外发布的 IMU/姿态坐标系固定为右手系
  • x 向右
  • y 向前
  • z 向上
• rotation_wxyz、camera_gyro、camera_accl、gimbal/rotation 全部使用这一套坐标语义
• Webots world 需要在相机同一坐标系下提供三类设备：
  • camera_gyro
  • camera_accelerometer
  • camera_inertial_unit
• camera_quat 与 gimbal/rotation 来自 InertialUnit，不再由 supervisor 直接读取 node 姿态拼出来
• angular_velocity_xyz 的正方向遵循各轴右手定则
• 第一次读到相机姿态时会冻结一份零位标定矩阵
  • 后续发布的四元数、角速度、线加速度都相对同一零位解释
  • 不会在运行过程中切换坐标语义

依赖

• qdu-future/CameraBase