Int-ball2 シミュレーター環境構築メモ

Last updated at 2025-04-05Posted at 2025-04-03

1. はじめに

この記事は、2025年2月14日にリポジトリが公開された int-ball2_simulator の環境構築を行った際のメモとして残しています。

実際の起動画面はこちら

なお、手順書は INSTALL.md や docs/manual/*.pdf に記載があります。

本記事では2025年4月1日時点で動作確認が取れた手順を示しており、参考として現時点でのハッシュを以下に示しておきます。

git log --oneline -1
2ab1c78 (HEAD -> main, tag: v0.1.0, origin/main, origin/HEAD) Update READMEs

なるべく脳死コピペで構築できるようにしているつもりですが、途中のヒントや注意点なども読んでいただけると応用が利くかもしれません。

なお、ROS melodic を動かすためには、Ubuntu 18.04 環境が必要です。
Windows であれば WSL2 で、Ubuntu 22.04 以降であれば以下の記事で Ubuntu 18.04 を構築することができます。

2. JAXA の必要なリポジトリを取得

JAXA のリポジトリを${HOME}直下に配置しておきます
以降、pdf を閲覧したい場合は ${HOME}/IB2/docs/manual/ からアクセスできます

cd
git clone https://github.com/jaxa/int-ball2_simulator.git IB2
git clone https://github.com/jaxa/int-ball2_platform_works.git platform_works

3. Ubuntu18.04 の基本機能のインストール

おまじない的にすべて最新に更新

sudo apt update && sudo apt full-upgrade -y

GUIに必要な基本機能を入れておく

sudo apt install -y ubuntu-gnome-desktop fonts-roboto

4. Gazebo のインストール準備(インストールしない)

Gazebo は最新にしたいため、以下のコマンドで apt 用のリポジトリを取り込む

curl -sSL http://get.gazebosim.org | sh によるインストールでは動かなかったので注意。
sudo apt remove --purge gazebo* ros-melodic-gazebo* で削除して以下をやり直すと解消するはず。

gazebo のリポジトリを取り込む

sudo sh -c 'echo "deb http://packages.osrfoundation.org/gazebo/ubuntu-stable `lsb_release -cs` main" > /etc/apt/sources.list.d/gazebo-stable.list'
wget https://packages.osrfoundation.org/gazebo.key -O - | sudo apt-key add -

5. ROS melodic をインストール

ROS melodic のリポジトリを取り込む

sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
sudo apt install curl # if you haven't already installed curl
curl -s https://raw.githubusercontent.com/ros/rosdistro/master/ros.asc | sudo apt-key add -
sudo apt update

必要なパッケージをインストール

sudo apt install -y ros-melodic-desktop python-rosdep python-rosinstall python-rosinstall-generator python-wstool build-essential

Gazebo 連携のためのパッケージをインストール

sudo apt install -y ros-melodic-gazebo-*

次回ログイン時にROSの設定を有効化するために ~/.bashrc に追加

echo "source /opt/ros/melodic/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

6. Python3 のインストール

python3 と pip3 をインストール

sudo apt install -y python3 python3-pip

pip3 で ROS 関連のパッケージをインストール
(ubuntu18.04時代なので venv とか不要)

pip3 install --user rospkg empy==3.3.4

catkin で利用する python のバージョンを、以下のファイルを変更して 3 にする

sudo nano /opt/ros/melodic/etc/catkin/profile.d/1.ros_python_version.sh

/opt/ros/melodic/etc/catkin/profile.d/1.ros_python_version.sh 編集後

ubuntu@ros1-melodic:~$ cat /opt/ros/melodic/etc/catkin/profile.d/1.ros_python_version.sh 
# generated from ros_environment/env-hooks/1.ros_python_version.sh.in

export ROS_PYTHON_VERSION=3

7. 地上運用支援ツールの環境構築

地上運用支援ツールが利用するバイナリやライブラリを、インストーラーやソースからビルドしてインストールする。
あまり行儀の良い行為ではないですが、/usr/local/src ディレクトリをユーザー権限で書き換え可能にしておく。

ユーザー権限でも書き込み可能にする

sudo chmod 777 /usr/local/src

7.1. Nasm のインストール

Nasm のソースコード取得と解凍

mkdir -p ~/tools && cd ~/tools
wget https://www.nasm.us/pub/nasm/releasebuilds/2.15.05/nasm-2.15.05.tar.gz
tar xf nasm-2.15.05.tar.gz -C /usr/local/src

nasm の configure と build

cd /usr/local/src/nasm-2.15.05
./configure
make -j 8

nasm のインストール

sudo make install

7.2. x264 のインストール

最新のソースコードを git で取得

x264 のソースコード取得

cd /usr/local/src
git clone https://code.videolan.org/videolan/x264.git
cd x264

念の為、動作を確認したときのハッシュ

ubuntu@ros1-melodic:/usr/local/src/x264$ git log --oneline -1
fe9e4a7f (HEAD -> master, origin/master, origin/HEAD) Provide implementations for functions using the instructions SDOT/UDOT in the DotProd Armv8 extension.

x264 の configure と build

./configure --disable-asm --enable-shared --enable-static --enable-pic
make -j 8

x264 のインストール

sudo make install

7.3. ffmpeg のインストール

ffmpeg のバージョンをタグで指定して取得

ソースを取得

cd /usr/local/src
git clone https://github.com/FFmpeg/FFmpeg.git -b n4.1.3
cd FFmpeg

ffmpeg の configure と build

./configure --extra-cflags="-I/usr/local/include" --extra-ldflags="-L/usr/local/lib" --extra-libs="-lpthread -lm -ldl -lpng" --enable-pic --disable-programs --enable-shared --enable-gpl --enable-libx264 --enable-encoder=png --enable-version3
make -j 8

ffmpeg のインストール

sudo make install

7.4. VLC media player のインストール

まずはビルドに必要なツール・ライブラリのインストール

依存パッケージのインストール

sudo apt install -y libasound2-dev libxcb-shm0-dev libxcb-xv0-dev libxcb-keysyms1-dev libxcb-randr0-dev libxcb-composite0-dev lua5.2 lua5.2-dev protobuf-compiler bison libdvbpsi-dev libpulse-dev

vlcのソースコードを取得

cd ~/tools
wget https://repo.jing.rocks/videolan/vlc/3.0.7.1/vlc-3.0.7.1.tar.xz
tar xf vlc-3.0.7.1.tar.xz -C /usr/local/src

vlc のソースコードを git で取得した場合 autoreconf -i で configure を生成してもうまくビルドが通りませんでした。
wget の方だとすんなり通るのでこちらを使いましょう。

vlc の configure と build

cd /usr/local/src/vlc-3.0.7.1
CFLAGS="-I/usr/local/include" \
LDFLAGS="-L/usr/local/lib" \
X264_CFLAGS="-L/usr/local/lib -I/usr/local/include" \
X264_LIBS="-lx264" \
X26410b_CFLAGS="-L/usr/local/lib -I/usr/local/include" \
X26410b_LIBS="-lx264" \
AVCODEC_CFLAGS="-L/usr/local/lib -I/usr/local/include" \
AVCODEC_LIBS="-lavformat -lavcodec -lavutil" \
AVFORMAT_CFLAGS="-L/usr/local/lib -I/usr/local/include" \
AVFORMAT_LIBS="-lavformat -lavcodec -lavutil" \
./configure \
--disable-a52 \
--enable-merge-ffmpeg \
--enable-x264 \
--enable-x26410b \
--enable-dvbpsi

make -j 8

インストールと、以降でソースコードを参照するためにリンクを張っておく

vlc のインストール

sudo make install
ln -sf /usr/local/src/vlc-3.0.7.1 /usr/local/src/vlc

7.5. Qt のインストール

インストーラーを使ってインストール
※ Qtへアカウント登録が必要です
(Ubuntu18.04 の System 側の Qt は 5.9.5 なので CMakeLists.txt の修正で簡略化できるかも？)

cd ~/tools
wget https://download.qt.io/archive/qt/5.12/5.12.3/qt-opensource-linux-x64-5.12.3.run
chmod +x qt-opensource-linux-x64-5.12.3.run
sudo ./qt-opensource-linux-x64-5.12.3.run

インストール先は /opt/Qt に変更し、コンポーネントは Desktop gcc 64-bit のみでOK

最後、シンボリックリンクでバージョン濁し

sudo ln -sf /opt/Qt/5.12.3 /opt/Qt/5

8. Int-Ball2 技術実証プラットフォームシミュレータの環境構築

8.1. docker の準備

docker リポジトリを取り込む

sudo install -m 0755 -d /etc/apt/keyrings
sudo curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg -o /etc/apt/keyrings/docker.asc
sudo chmod a+r /etc/apt/keyrings/docker.asc

echo \
  "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.asc] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
  $(. /etc/os-release && echo "${UBUNTU_CODENAME:-$VERSION_CODENAME}") stable" | \
  sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null
sudo apt-get update

docker のインストール

sudo apt-get install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin

docker 関連パッケージをインストール

pip3 install --user docker defusedxml netifaces

コンテナ用サービスを常時起動の設定

sudo systemctl enable docker docker.socket
sudo systemctl start docker.socket

自身を docker のグループに追加してサービス再起動

sudo gpasswd -a $USER docker
sudo chgrp docker /var/run/docker.sock
sudo service docker restart

ログインし直す
脳死コピペでは進めないので適宜お願いします

以下のように permission denied がでなければOK

ubuntu@ros1-melodic:~$ docker ps
CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND   CREATED   STATUS    PORTS     NAMES

8.2. コンテナのセットアップ

cd ~/platform_works/platform_docker/template
docker build . -t ib2_user:0.1

9. Int-Ball2 GSE のビルド

cd ~/IB2/Int-Ball2_platform_gse/
source /opt/ros/melodic/setup.bash
catkin_make
sudo mkdir -p /var/log/ground_system && sudo chown $USER:$USER /var/log/ground_system

10. Int-Ball2 Simulator のビルド