VREP中使用其它Lua库

 　　VREP中的Regular API中有一些矩阵操作的函数，不过有时候还是不能满足计算需求，这时就需要在VREP中使用其它科学计算库（或者用Python/MATLAB之类的外部程序控制）。

　　在这里下载Lua Matrix，它是一个用纯Lua编写的矩阵运算库。解压后将lua文件夹中的matrix.lua和complex.lua复制到VREP安装目录下的lua文件夹中：

　　下面是一个简单的测试，对矩阵进行一系列运算并验证。点击VREP仿真按钮，没有出现错误。

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	2
3	4" )
    -- vector
    mtx = matrix {1,2,3}
    assert( tostring(mtx) == "1
2
3" )
    -- matrix with size 2x2
    mtx = matrix (2,2)
    assert( tostring(mtx) == "0	0
0	0" )
    -- matrix with size 2x2 and default value 1/3
    mtx = matrix (2,2,1/3)
    assert( tostring(mtx) == "0.33333333333333	0.33333333333333
0.33333333333333	0.33333333333333" )
    -- identity matrix with size 2x2
    mtx = matrix (2,"I")
    assert( tostring(mtx) == "1	0
0	1" )

    -- 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 模块与包

模块类似于一个封装库，从 Lua 5.1 开始，Lua 加入了标准的模块管理机制，可以把一些公用的代码放在一个文件里，以 API 接口的形式在其他地方调用，有利于代码的重用和降低代码耦合度。

Lua 的模块是由变量、函数等已知元素组成的 table，因此创建一个模块很简单，就是创建一个 table，然后把需要导出的常量、函数放入其中，最后返回这个 table 就行。以下为创建自定义模块 module.lua，文件代码格式如下：

-- 文件名为 module.lua
-- 定义一个名为 module 的模块
module = {}
 
-- 定义一个常量
module.constant = "这是一个常量"
 
-- 定义一个函数
function module.func1()
    io.write("这是一个公有函数！
")
end
 
local function func2()
    print("这是一个私有函数！")
end
 
function module.func3()
    func2()
end
 
return module

由上可知，模块的结构就是一个 table 的结构，因此可以像操作调用 table 里的元素那样来操作调用模块里的常量或函数。

上面的 func2 声明为程序块的局部变量，即表示一个私有函数，因此是不能从外部访问模块里的这个私有函数，必须通过模块里的公有函数来调用.

require 函数

Lua提供了一个名为require的函数用来加载模块。要加载一个模块，只需要简单地调用就可以了。例如：

require("<模块名>")

或者

require "<模块名>"

执行 require 后会返回一个由模块常量或函数组成的 table，并且还会定义一个包含该 table 的全局变量。

-- test_module.lua 文件
-- module 模块为上文提到到 module.lua
require("module")
 
print(module.constant)
 
module.func3()

以上代码执行结果为：

这是一个常量
这是一个私有函数！

或者给加载的模块定义一个别名变量，方便调用：

-- test_module2.lua 文件
-- module 模块为上文提到到 module.lua
-- 别名变量 m
local m = require("module")
 
print(m.constant)
 
m.func3()

以上代码执行结果为：

这是一个常量
这是一个私有函数！

参考：

Lua 模块与包

How to use other Lua library

matrix inversion and multiplication

Lua Libraries And Bindings

Lua Matrix

Lua 错误处理