VREP中使用其它Lua庫

 　　VREP中的Regular API中有一些矩陣操作的函數，不過有時候還是不能滿足計算需求，這時就需要在VREP中使用其它科學計算庫（或者用Python/MATLAB之類的外部程序控制）。

　　在這里下載Lua Matrix，它是一個用純Lua編寫的矩陣運算庫。解壓后將lua文件夾中的matrix.lua和complex.lua復制到VREP安裝目錄下的lua文件夾中：

　　下面是一個簡單的測試，對矩陣進行一系列運算並驗證。點擊VREP仿真按鈕，沒有出現錯誤。

if (sim_call_type==sim_childscriptcall_initialization) then

    local matrix = require "matrix"

    local mtx, m1,m2,m3,m4,m5, ms,ms1,ms2,ms3,ms4
    -- normal matrix
    mtx = matrix {{1,2},{3,4}}
    assert( tostring(mtx) == "1\t2\n3\t4" )
    -- vector
    mtx = matrix {1,2,3}
    assert( tostring(mtx) == "1\n2\n3" )
    -- matrix with size 2x2
    mtx = matrix (2,2)
    assert( tostring(mtx) == "0\t0\n0\t0" )
    -- matrix with size 2x2 and default value 1/3
    mtx = matrix (2,2,1/3)
    assert( tostring(mtx) == "0.33333333333333\t0.33333333333333\n0.33333333333333\t0.33333333333333" )
    -- identity matrix with size 2x2
    mtx = matrix (2,"I")
    assert( tostring(mtx) == "1\t0\n0\t1" )

    -- matrix.add; number
    m1 = matrix{{8,4,1},{6,8,3}}
    m2 = matrix{{-8,1,3},{5,2,1}}
    assert(m1 + m2 == matrix{{0,5,4},{11,10,4}}, "error")

    -- matrix.sub; number
    m1 = matrix{{8,4,1},{6,8,3}}
    m2 = matrix{{-8,1,3},{5,2,1}}
    assert(m1 - m2 == matrix{{16,3,-2},{1,6,2}})

    -- matrix.mul; number
    m1 = matrix{{8,4,1},{6,8,3}}
    m2 = matrix{{3,1},{2,5},{7,4}}
    assert(m1 * m2 == matrix{{39,32},{55,58}})

    -- matrix.div; number
    m1 = matrix {{1,2},{3,4}}
    m2 = matrix {{4,5},{6,7}}
    assert( m1*m2^-1 == m1/m2 )

    -- matrix.divnum; number, same complex
    m2 = matrix {{4,5},{6,7}}
    assert( m2/2 == matrix{{2,2.5},{3,3.5}} )
    mtx = matrix {{3,5,1},{2,4,5},{1,2,2}}
    assert( 2 / mtx == matrix{{4,16,-42},{-2,-10,26},{0,2,-4}} )

    -- matrix.det; number
    mtx = matrix {{1,4,3,2},{2,1,-1,-1},{-3,2,2,-2},{-1,-5,-4,1}}
    assert( mtx:det() == 78 )

    -- matrix.invert; number
    mtx = matrix{{3,5,1},{2,4,5},{1,2,2}}
    local mtxinv = matrix{{2,8,-21},{-1,-5,13},{0,1,-2}}
    assert( mtx^-1 == mtxinv )

    -- matrix.transpose
    mtx = matrix{{3,5,1},{2,4,5},{1,2,2}}
    assert(mtx^'T' == matrix{{3,2,1},{5,4,2},{1,5,2}})
end



if (sim_call_type==sim_childscriptcall_actuation) then

end


if (sim_call_type==sim_childscriptcall_sensing) then

end


if (sim_call_type==sim_childscriptcall_cleanup) then

end

 

Lua 模塊與包

模塊類似於一個封裝庫，從 Lua 5.1 開始，Lua 加入了標准的模塊管理機制，可以把一些公用的代碼放在一個文件里，以 API 接口的形式在其他地方調用，有利於代碼的重用和降低代碼耦合度。

Lua 的模塊是由變量、函數等已知元素組成的 table，因此創建一個模塊很簡單，就是創建一個 table，然后把需要導出的常量、函數放入其中，最后返回這個 table 就行。以下為創建自定義模塊 module.lua，文件代碼格式如下：

-- 文件名為 module.lua
-- 定義一個名為 module 的模塊
module = {}
 
-- 定義一個常量
module.constant = "這是一個常量"
 
-- 定義一個函數
function module.func1()
    io.write("這是一個公有函數！\n")
end
 
local function func2()
    print("這是一個私有函數！")
end
 
function module.func3()
    func2()
end
 
return module

由上可知，模塊的結構就是一個 table 的結構，因此可以像操作調用 table 里的元素那樣來操作調用模塊里的常量或函數。

上面的 func2 聲明為程序塊的局部變量，即表示一個私有函數，因此是不能從外部訪問模塊里的這個私有函數，必須通過模塊里的公有函數來調用.

 

require 函數

Lua提供了一個名為require的函數用來加載模塊。要加載一個模塊，只需要簡單地調用就可以了。例如：

require("<模塊名>")

或者

require "<模塊名>"

執行 require 后會返回一個由模塊常量或函數組成的 table，並且還會定義一個包含該 table 的全局變量。

-- test_module.lua 文件
-- module 模塊為上文提到到 module.lua
require("module")
 
print(module.constant)
 
module.func3()

以上代碼執行結果為：

這是一個常量
這是一個私有函數！

或者給加載的模塊定義一個別名變量，方便調用：

-- test_module2.lua 文件
-- module 模塊為上文提到到 module.lua
-- 別名變量 m
local m = require("module")
 
print(m.constant)
 
m.func3()

以上代碼執行結果為：

這是一個常量
這是一個私有函數！

 

 

 

參考：

Lua 模塊與包

How to use other Lua library

matrix inversion and multiplication

Lua Libraries And Bindings

Lua Matrix

Lua 錯誤處理