LidarDriverProject

Descrizione del Progetto

LidarDriverProject è un'implementazione simulata di un sensore LiDAR, sviluppata in C++ per gestire e analizzare scansioni di distanza angolari. La classe principale, LidarDriver, utilizza un buffer circolare, implementato dalla classe CircularArray, per gestire le scansioni in modo efficiente, garantendo un utilizzo ottimale della memoria.

Obiettivi principali:

• Gestione delle scansioni: memorizzazione, recupero e analisi delle letture dal sensore.
• Flessibilità del buffer: supporto per operazioni di sovrascrittura, dimensionamento dinamico e verifica di stato (vuoto/pieno).
• Accesso specifico ai dati: possibilità di ottenere valori interpolati basati su angoli specifici.

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Classi e Funzionalità

LidarDriver

La classe LidarDriver rappresenta un sensore LiDAR che utilizza un buffer circolare per memorizzare le scansioni.

Funzionalità principali:

• Costruttori:

  LidarDriver(double x = 0.5);  // Costruttore di default
  LidarDriver(const LidarDriver&);  // Costruttore di copia

• Gestione delle scansioni:

  void clear_buffer();  // Svuota il buffer
  void new_scan(const std::vector<double>& scan);  // Aggiunge una nuova scansione al buffer
  std::vector<double> get_scan();  // Recupera e rimuove la scansione più vecchia

• Analisi delle scansioni:

  std::vector<double> latest_scan() const;  // Ultima scansione acquisita senza rimuoverla
  double get_distance(double angle) const;  // Distanza relativa a un angolo specifico
  int get_capacity() const;   //resituisce valore di DIM_BUFFER
  int get_size() const; //restituisce il numero di elementi nel buffer
  int get_num_elementi() const; //restituisce il numero di elementi contenuti in ogni vettore
  double get_angle() const;   //restituisce valore di angle
  bool is_buffer_empty() const;    //restituisce 1 se è vuoto
  bool is_buffer_full() const;    //restituisce 1 se è pieno

• Stampa:

  void print_all_scans() const;  // Stampa tutto il buffer
  friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const LidarDriver& driver);  // Stampa l'ultima lista dati inserita
  

• Funzioni ausiliare:

  std::vector<double> adjust_scan_size(std::vector<double> scan) const;  // Normalizza la scansione a dimensioni tra 181 e 1810
  size_t calculate_scan_size() const; //calcola il numero di elementi in ogni vettore

  La funzione adjust_scan_size regola la dimensione di una scansione, aggiungendo zeri se la dimensione è inferiore a 181 o tagliando gli elementi se la scansione supera i 1810 elementi.

CircularArray

La classe CircularArray implementa un buffer circolare per gestire un numero limitato di vettori di scansioni.

Funzionalità principali:

• Costruttori:

  CircularArray(int size = 10);  // Costruttore con dimensione
  CircularArray(const CircularArray &vecchioArray);  // Copy constructor
  CircularArray(CircularArray &&vecchioArray);  // Move constructor

• Inserimento:

  void enqueue(const std::vector<double>& elemento);  // Aggiungi elemento al buffer
  void enqueue(std::vector<double>&& elemento);  // Aggiungi elemento al buffer (move)

• Rimozione:

  std::vector<double> dequeue();  // Rimuove e ritorna l'elemento più vecchio

• Accesso e verifica:

  std::vector<double> getLatestVector() const;  // Restituisce l'ultimo vettore inserito
  int getSize() const;  // Ottiene la dimensione del buffer
  bool isEmpty() const;  // Verifica se il buffer è vuoto
  bool isFull() const;  // Verifica se il buffer è pieno
  int capacity() const;  // Ritorna la capacità del buffer

• Operatori:

  bool operator==(const CircularArray& other) const;  // Confronta due CircularArray per uguaglianza
  bool operator!=(const CircularArray& other) const;  // Confronta due CircularArray per disuguaglianza
  std::vector<double>& operator[](int indice);  // Accesso con indice relativo
  const std::vector<double>& operator[](int indice) const;  // Accesso con indice relativo (const)

• Stampa:

  void print_all() const;  // Stampa tutto il buffer
  friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const CircularArray& array);  // Stampa l'ultima lista dati inserita

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Contributi del team

Scabbia Fabrizio

• Implementazioni nella classe LidarDriver:

  • get_distance(): per ottenere la distanza relativa a un angolo specifico.
  • is_buffer_empty(): per verificare se il buffer è vuoto.
  • is_buffer_full(): per verificare se il buffer è pieno.
  • print_all_scans(): per stampare tutte le scansioni nel buffer.
  • operator<<(): per sovraccaricare l'operatore di output e permettere la stampa dell'oggetto LidarDriver.
  • get_capacity(): resituisce valore di DIM_BUFFER
  • get_size(): restituisce il numero di elementi nel buffer

• Implementazioni nella classe CircularArray:

  • getSize(): per ottenere il numero di elementi inseriti.
  • operator==() : per confrontare due oggetti CircularArray.
  • operator!= : per confrontare due oggetti CircularArray.
  • operator[] : per accedere ad un vector<double> salvato in CircularArray.
  • print_all() : per stampare tutte le scansioni nel buffer.
  • operator<<() : per sovraccaricare l'operatore di output e permettere la stampa dell'oggetto CircularArray.

Stevanin Michele

• Implementazioni nella classe LidarDriver:

  • adjust_scan_size(): per normalizzare la dimensione delle scansioni.
  • new_scan(): per aggiungere una nuova scansione al buffer.
  • get_scan(): per recuperare e rimuovere la scansione più vecchia.
  • latest_scan(): per ottenere l'ultima scansione senza rimuoverla.
  • clear_buffer(): per svuotare il buffer.
  • get_angle(): restituisce valore di angle
  • get_num_elementi(): restituisce il numero di elementi contenuti in ogni vettore

• Implementazioni nella classe CircularArray:

  • enqueue(): per aggiungere un elemento al buffer.
  • dequeue(): per rimuovere e restituire l'elemento più vecchio.
  • clear(): per svuotare il buffer.
  • getLatestVector(): per ottenere l'ultimo vettore inserito.
  • capacity(): per ottenere la capacità massima del buffer.
  • isEmpty(): per verificare se il buffer è vuoto.
  • isFull(): per verificare se il buffer è pieno.

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Struttura del Progetto

  LidarDriverProject/
  ├── include/
  │   ├── CircularArray.h          # Dichiarazioni della classe CircularArray
  │   └── LidarDriver.h            # Dichiarazioni della classe LidarDriver
  ├── src/
  │   ├── main.cpp                 # File principale per i test del progetto
  │   ├── CircularArray.cpp        # Implementazione della classe CircularArray
  │   └── LidarDriver.cpp          # Implementazione della classe LidarDriver
  ├── README.md                    # Documentazione del progetto
  ├── CMakeLists.txt               # CMakeLists
  └── ProvaIntermedia24_25.pdf     # Consegna del progetto

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Istruzioni per l'uso

1. Clonare il repository:

   git clone https://github.com/JustGuardian/progetto-uni-intermedio

2. Compilare il progetto:

   usando g++:

   g++ src/main.cpp src/CircularArray.cpp src/LidarDriver.cpp -o LidarDriverProject

   oppure usando cmake come visto a lezione.

3. Eseguire il programma:

   .\LidarDriverProject