Lecture2. Dev Env Setup - Documentation for Hugo Learn Theme

Lecture2. Dev Env Setup

Develpoment Environment Setup

프로젝트 기반의 강의인 만큼, 개발 환경이 구축되지 않으면 앞으로의 실습을 진행할 수 없습니다.

따라서 이번 파트에 많은 시간을 배정하였고, 힘들 수 있지만 끝까지 따라와주시면 감사합니다.

준비한 환경은 다음과 같습니다.

Ubuntu Linux & ROS 2 Setup
Windows 11 & WSL 2 Setup
Windows 10 & WSL 2 Setup

1,2,3 순서로 추천하는 설정입니다. 강의 컨텐츠를 따라오면서 선호하는 설정에 맞추어 작업하시다가 도저히 해결할 수 없는 문제가 발생한 경우 github issue를 발행하시거나 현장 강의의 경우 저를 불러 주시면 됩니다.

Ubuntu Linux & ROS 2 Setup

해당 메뉴얼은 우분투 리눅스 20.04버전을 사용하는 PC를 위한 ROS 2 설치 튜토리얼입니다.

기존 Windows를 사용하고 있었다면 듀얼 부팅이라는 것을 통해 Ubuntu + Windows를 모두 사용 가능합니다. 듀얼 부팅에 방법에 대해선 잘 설명한 영상들이 많으므로 링크로 대체하겠습니다.

=> https://www.itechguides.com/dual-boot-ubuntu-windows-10/

Dual Booting 관련 자료 링크

ROS 2를 설치하기 전, 유용한 유틸리티 프로그램들을 몇가지 소개해드리겠습니다.

ternimator 설치 - 다중 터미널을 지원하는 훌륭한 터미널 프로그램입니다.

sudo apt update
sudo apt install terminator -y

terminator 화면 분할 예시

ctrl + shift + e : 가로 분할
ctrl + shift + o : 세로 분할
ctrl + shift + w : 창 닫기
alt + 화살표 : 창 간 이동

peek - gif 제작 시 유용한 프로그램입니다. 저는 Gazebo와 같은 시뮬레이션 상황의 디버깅 시 사용하고 있습니다.

sudo add-apt-repository ppa:peek-developers/stable
sudo apt-get update
sudo apt install peek

다음으로, 제가 미리 준비해둔 스크립트를 통해 ROS / ROS 2의 한줄 설치를 진행합니다. 설치 여부를 묻는 질문에는 y를 입력하시면 되며, OpenVINO를 설치하는 질문에서는 n를 입력하시면 됩니다.

cd ~/
sh -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/kimsooyoung/ros_menu/main/scripts/setup.sh)"
…
Do you want to install ROS automatically? (y/N): y

설치 후, 여러분들의 PC는 아래와 같이 실행 전, ROS 사용 여부를 선택하실 수 있습니다.

********* RoadBalance Startup Menu for ROS ***********
* Usage: Please select the following options to load *
*        ROS environment automatically.              *
******************************************************
0) Do nothing
1) ROS 1 noetic
2) ROS 2 foxy
3) ROS 2 galactic
4) ROS2/ROS1_bridge
h) Help
Please choose an option: 2
------------------------------------------------------
* ROS_DOMAIN_ID = 30
------------------------------------------------------
...

해당 setup은 ADLINK의 오픈소스를 참고하였음을 밝힙니다. ADLINK는 DDS Vendor 중 하나로 ROS 2 보급에도 힘쓰고 있답니다. 😃

Gazebo와 Rviz2의 설치 여부를 함께 확인해 봅시다.

# 1. gazebo install check
gazebo

# 2. rviz2 install check
rviz2

그림와 같이 Gazebo의 화면이 어둡거나, 그림자가 보이지 않는다면 호환되는 그래픽 드라이버를 설치해야 하는 상황입니다. 당장 크게 불편하지 않다면 상관은 없습니다.

혹시나 Gazebo가 설치되지 않았다면, 아래의 커멘드 라인을 통해 설치해줍니다.

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 -
sudo apt update
sudo apt install gazebo11 libgazebo11-dev -y
sudo apt install ros-foxy-gazebo-ros-pkgs -y
sudo apt install ros-noetic-gazebo-ros-pkgs -y

Windows 11 & WSL 2 Setup

해당 메뉴얼은 Windows11을 사용하는 PC를 위한 ROS 2 설치 튜토리얼입니다.

설치 전, “Windows Key ⇒ 업데이트”를 통해 최신 업데이트를 반영합니다. (상황에 따라 재부팅이 필요할 수 있습니다.)

더불어, Ctrl + Alt + Delete ⇒ 작업관리자 ⇒ 왼쪽 성능 탭을 통해 가상화 기능이 Enable 되어 있는지 확인합니다.

이 시점에서 문제가 있다면, 링크를 통해 문제를 해결해봅시다.

⇒ https://www.manualfactory.net/15704

다음으로, 터미널 프로그램을 관리자 권한으로 실행합니다. 이는 “Windows Key + X” ⇒ 터미널(관리자)를 통해 실행 가능합니다.

관리자 권한 Powershell에서 아래와 같은 커멘드 라인을 입력합니다. 사진과 같이 가상 머신 플렛폼 / WSL / Ubuntu가 모두 한번에 설치됩니다. - 여기에서 설치되는 Ubuntu는 22.04버전입니다.

wsl --install

다음으로 동일 터미널에서 아래의 두 커멘드 라인을 입력합니다.

# 1. WSL Enable
dism.exe /online /enable-feature /featurename:Microsoft-Windows-Subsystem-Linux /all /norestart

# 2. VirtualMachinePlatform Enable
dism.exe /online /enable-feature /featurename:VirtualMachinePlatform /all /norestart

아래와 같이 모든 작업이 성공적으로 완료되어야 합니다!

> dism.exe /online /enable-feature /featurename:Microsoft-Windows-Subsystem-Linux /all /norestart

배포 이미지 서비스 및 관리 도구
버전: 10.0.19041.844

이미지 버전: 10.0.19043.1348

기능을 사용하도록 설정하는 중 [==========================100.0%==========================]
작업을 완료했습니다.

> dism.exe /online /enable-feature /featurename:VirtualMachinePlatform /all /norestart
배포 이미지 서비스 및 관리 도구
버전: 10.0.19041.844

이미지 버전: 10.0.19043.1348

기능을 사용하도록 설정하는 중 [==========================100.0%==========================]
작업을 완료했습니다.

WSL 2 설정이 완료되었는지 확인을 해볼까요?

PS C:\Users\tge13> wsl -l -v
  NAME            STATE           VERSION
* Ubuntu          Stopped         2

설치된 Ubuntu는 22.04 버전으로, 강의에서 사용되는 20.04버전은 MS Store에서 다시 다운로드받아야 합니다.

설치 이후, “열기” 버튼을 눌러 초기 실행을 하면 아래과 같은 터미널을 확인할 수 있으며, username, password를 설정합니다. - password는 보이지 않음에 유의합니다.

다음으로, 제가 미리 준비해둔 스크립트를 통해 ROS / ROS 2의 한줄 설치를 진행합니다. 설치 여부를 묻는 질문에는 y를 입력하시면 되며, OpenVINO를 설치하는 질문에서는 n를 입력하시면 됩니다.

cd ~/
sh -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/kimsooyoung/ros_menu/main/scripts/setup.sh)"
…
Do you want to install ROS automatically? (y/N): y

설치 후, 여러분들의 PC는 아래와 같이 실행 전, ROS 사용 여부를 선택하실 수 있습니다.

********* RoadBalance Startup Menu for ROS ***********
* Usage: Please select the following options to load *
*        ROS environment automatically.              *
******************************************************
0) Do nothing
1) ROS 1 noetic
2) ROS 2 foxy
3) ROS 2 galactic
4) ROS2/ROS1_bridge
h) Help
Please choose an option: 2
------------------------------------------------------
* ROS_DOMAIN_ID = 30
------------------------------------------------------
...

GUI 인터페이스 설정

Gazebo, Rviz2, Rqt와 같은 시각화 프로그램을 사용하기 위해 Windows용 X Server인 VcXsrv를 사용하고자 합니다.

링크를 통해 VcXsrv를 설치합니다. ⇒ https://sourceforge.net/projects/vcxsrv/
설치 이후, “Windows Key” ⇒ XLaunch를 검색하여 실행하고, 사진과 같은 설정을 진행합니다.

첫번째 페이지	하단 Display Number를 -1에서 0으로 변경
두번째 페이지	통과
세번째 페이지	Native opengl 체크해제 후 Disable access control 체크
네번째 페이지	통과

앞으로 재부팅 시마다 이 설정을 반복해줘야 하며, 종종 Gazebo의 메모리 누수로 인해 화면이 종료되지 않는 경우가 있는데, 이런 경우 XLaunch를 강제 종료해주면 됩니다.

설정이 잘 되었는지 Gazebo를 실행해봅시다. 터미널 상의 아래의 4줄 커멘드 라인을 입력합니다.

export GAZEBO_IP=127.0.0.1
export DISPLAY=$(cat /etc/resolv.conf | grep nameserver | awk '{print $2}'):0
export LIBGL_ALWAYS_INDIRECT=0

# 설정 완료 후 Gazebo 실행
gazebo

마지막으로, 앞선 설정 커멘드 라인을 매번 수고스럽게 입력하지 않도록 bashrc 설정 파일을 수정합니다.

echo 'export GAZEBO_IP=127.0.0.1' >> ~/.bashrc
echo "export DISPLAY=$(cat /etc/resolv.conf | grep nameserver | awk '{print $2}'):0 " >> ~/.bashrc
echo 'export LIBGL_ALWAYS_INDIRECT=0' >> ~/.bashrc

오류 FAQ

Ubuntu 실행 시 0x80370114 에러

Installing, this may take a few minutes...
WslRegisterDistribution failed with error: 0x80370114
Error: 0x80370114 ??? ??? ???? ?? ?? ??? ??? ??? ? ????.

Press any key to continue...

⇒ 관리자 권한 Powershell에서 아래의 커멘드 라인을 입력해주세요

dism.exe /online /enable-feature /featurename:Microsoft-Windows-Subsystem-Linux /all /norestart
dism.exe /online /enable-feature /featurename:VirtualMachinePlatform /all /norestart

Windows 10 & WSL 2 Setup

해당 메뉴얼은 Windows 10을 사용하는 PC를 위한 ROS 2 설치 튜토리얼입니다.

설치 전, “Windows Key ⇒ 업데이트”를 통해 최신 업데이트를 반영합니다. (상황에 따라 재부팅이 필요할 수 있습니다.)

powershell을 관리자 권한으로 실행한 뒤, 설치 되어있는 WSL 2를 활성화시킵니다. 이는 “Windows Key + X” ⇒ 터미널(관리자)를 통해 실행 가능합니다.

관리자 권한 Powershell에서 아래와 같은 커멘드 라인을 입력합니다.

# 1. WSL Enable
dism.exe /online /enable-feature /featurename:Microsoft-Windows-Subsystem-Linux /all /norestart

# 2. VirtualMachinePlatform Enable
dism.exe /online /enable-feature /featurename:VirtualMachinePlatform /all /norestart

아래와 같이 모든 작업이 성공적으로 완료되어야 합니다!

> dism.exe /online /enable-feature /featurename:Microsoft-Windows-Subsystem-Linux /all /norestart

배포 이미지 서비스 및 관리 도구
버전: 10.0.19041.844

이미지 버전: 10.0.19043.1348

기능을 사용하도록 설정하는 중 [==========================100.0%==========================]
작업을 완료했습니다.

> dism.exe /online /enable-feature /featurename:VirtualMachinePlatform /all /norestart
배포 이미지 서비스 및 관리 도구
버전: 10.0.19041.844

이미지 버전: 10.0.19043.1348

기능을 사용하도록 설정하는 중 [==========================100.0%==========================]
작업을 완료했습니다.

“Windows Key” ⇒ MS Store로 이동하여 windows terminal을 설치합니다.

windows terminal 화면 분할 예시

alt + shift + - : 가로 분할
alt + shift + + : 세로 분할
ctrl + shift + w : 창 닫기
alt + 화살표 : 창 간 이동

다음 링크를 통해 WSL 업데이트 프로그램을 다운받고 WSL 2 Linux 커널 업데이트를 설치/진행 후 재부팅합니다.

커널 업데이트를 마친 다음, powershell에 아래 커맨드 라인을 입력하여 WSL 2를 기본 사용하도록 설정합니다.

> wsl --set-default-version 2

WSL 2와의 주요 차이점에 대한 자세한 내용은 https://aka.ms/wsl2를 참조하세요
작업을 완료했습니다.

지금까지 진행한 작업들이 제대로 설정 되어있는지 확인해봅시다.

> wsl -l -v
  NAME            STATE            VERSION
* Ubuntu-20.04    Running         2

MS Store 진입 후, Ubuntu 20.04 버전을 설치합니다.

설치 이후, 열기 버튼을 눌러 초기 실행을 하고 username, password를 설정합니다.

설치 이후에는 windows terminal에서 Ubuntu Terminal을 선택하여 실행 및 진입이 가능합니다. 설정 탭을 통해 Ubuntu 20.04를 기본 터미널로 설정 후 저장합시다.

ROS / ROS 2를 한줄 설치합니다.

$ cd ~/
$ sh -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/kimsooyoung/ros_menu/main/scripts/setup.sh)"
Installing Neuron Startup Menu...
Cloning into '/home/kimsooyoung/ros_menu'...
remote: Enumerating objects: 583, done.
remote: Counting objects: 100% (290/290), done.
remote: Compressing objects: 100% (193/193), done.
remote: Total 583 (delta 179), reused 173 (delta 93), pack-reused 293
Receiving objects: 100% (583/583), 154.50 KiB | 3.22 MiB/s, done.
Resolving deltas: 100% (340/340), done.
Do you want to install ROS automatically? (y/N): y

설치가 완료되었다면, 앞으로 터미널을 새로 등장시킬 때마다 다음과 같이 사용할 ROS 버전을 묻게 됩니다.

GUI 인터페이스 설정

Gazebo, Rviz2, Rqt와 같은 시각화 프로그램을 사용하기 위해 Windows용 X Server인 VcXsrv를 사용하고자 합니다.

링크를 통해 VcXsrv를 설치합니다. ⇒ https://sourceforge.net/projects/vcxsrv/
설치 이후, “Windows Key” ⇒ XLaunch를 검색하여 실행하고, 사진과 같은 설정을 진행합니다.

첫번째 페이지	하단 Display Number를 -1에서 0으로 변경
두번째 페이지	통과
세번째 페이지	Native opengl 체크해제 후 Disable access control 체크
네번째 페이지	통과

설정이 잘 되었는지 Gazebo를 실행해봅시다. 터미널 상의 아래의 4줄 커멘드 라인을 입력합니다.

export GAZEBO_IP=127.0.0.1
export DISPLAY=$(cat /etc/resolv.conf | grep nameserver | awk '{print $2}'):0
export LIBGL_ALWAYS_INDIRECT=0

# 설정 완료 후 Gazebo 실행
gazebo

마지막으로, 앞선 설정 커멘드 라인을 매번 수고스럽게 입력하지 않도록 bashrc 설정 파일을 수정합니다.

echo 'export GAZEBO_IP=127.0.0.1' >> ~/.bashrc
echo "export DISPLAY=$(cat /etc/resolv.conf | grep nameserver | awk '{print $2}'):0 " >> ~/.bashrc
echo 'export LIBGL_ALWAYS_INDIRECT=0' >> ~/.bashrc

오류 FAQ

wsl --set-default-version 2 에서 작업 완료 메세지가 등장하지 않는 경우

⇒ Linux용 Windows 하위 시스템 설정 여부를 확인해보신 뒤, 제일 처음 명령어부터 제가 보여드린 예시와 동일한 결과를 얻었는지 확인해보세요

Ubuntu 설치 후 ‘The WSL Optional Component is not Enabled. Please Enable it and Try again’ 오류가 발생하는 경우

⇒ 관리자 권한 Powershell에서 아래의 커멘드 라인을 입력합니다.

> Enable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName Microsoft-Windows-Subsystem-Linux

Ubuntu 설치 후 0x80370102 에러가 발생한 경우 부팅 BIOS에서 가상화 기능을 활성화해줍니다.
Ubuntu 설치 후 0xc03a001a 에러가 발생한 경우 다음 블로그 포스팅을 참고합니다.
Gazebo 실행 시 symbol lookup error가 발생하는 경우 sudo apt upgrade -y libignition-math2 을 통해 누락된 패키지를 설치합니다.

$ gazebo
gazebo: symbol lookup error: /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libgazebo_common.so.9: undefined symbol: _ZN8ignition10fuel_tools12ClientConfig12SetUserAgentERKNSt7__cxx1112basic_stringIcSt11char_traitsIcESaIcEEE

Gazebo 자체가 실행되지 않는 경우 PC 재시작 후 백신 프로그램을 종료시킵니다. 제어판 ⇒ 시스템 및 보안 ⇒ Windows 방화벽 ⇒ 고급 설정 => 인바운드 규칙 ⇒ VcXsrv 사용 허용을 적용합니다.

Gazebo는 실행되지만, Grid (실선)이 등장하지 않는 경우 안타깝지만 그래픽 드라이버 문제일 가능성이 큽니다. Window ⇒ 업데이트 확인 진입 후 가장 최신 버전으로 모두 업그레이드를 실행해줍니다

기타 개발 환경

강의 중 사용할 코드 환경은 다음과 같습니다.

VSCode + Github Copilot

강의 중 실행한 한 줄 설치에는 제가 기본적으로 설정한 여러 단축 커멘드들이 있습니다. 몇가지만 실습하고 넘어가보겠습니다.

eb : edit bashrc의 약자로 ~/.bashrc 파일을 gedit을 통해 수정할 수 있습니다.
sb : source bashrc의 약자로 수정된 ~/.bashrc 파일을 반영시킵니다.
killg : 실행중인 Gazebo관련 모든 프로그램을 종료시킵니다.