【AR实验室】ARToolKit之概述篇

  • 时间:
  • 浏览:0
  • 来源:大发快三_快三app安卓_大发快三app安卓

0x00 - 前言


我从去年就开始英文对AR(Augmented Reality)技术比较关注,或者 去年AR行业时不时处于偶尔发声的状况,丝毫没人 其"异姓同名"的兄弟VR(Virtual Reality)火爆。至于MR(Mixed Reality)更像是Google Glass事情以前对AR的洗白。或者 今年AR行业出了件大事,没错,别左右看到,说的就就有你 —— Pokemon GO。无须不讨论这款游戏是就有AR游戏,毕竟争议挺大,或者 这款游戏随便说说是让AR火了一把。AR应用开发貌似就有了燎原之势。

0x01 - AR技术定义


目前对AR技术的常见理解就是CV(Computer Vision)+CG(Computer Graphic)。CV的措施 全都,简单些比如FREAK+ICP(ARToolKit中的NFT),冗杂些就是SLAM(Magic Leap)。CG就没哪几种好说的,利用CV算法获取到的图形相关信息(比如CG中的模型矩阵、视图矩阵、投影矩阵)进行绘制。从什儿 点上来说Pokemon GO随便说说只能算作AR游戏,毕竟人家就是基于LBS的。

知乎上4个 话题 - 帮我给朋友说下AR的昨天今天明天需要吗?欢迎同時 讨论 关于未来的AR型态?后边提到了AR一种被广泛接受的定义:

1. 一种是Paul Milgram和Fumio Kishino于1994年定义的“现实-虚拟连续体”。朋友描述了从真实环境到虚拟环境的连续体。如图1-2所示,真实场景和虚拟场景分布在两端,在这两者之间接近真实环境的是增强现实,接近虚拟场景的是增强虚拟(扩增虚境),而处于后边的要素叫做混合实境。

2. 另外一种定义是1997年北卡大学的Ronald Azuma提出的增强现实的定义。他认为增强现实技术应具有4个 具体型态:三维注册、虚实融合以及实时交互。

作者:AR学院归海

链接:https://www.zhihu.com/question/33214635/answer/515058935

来源:知乎

著作权归作者所有,转载请联系作者获得授权。

不可能 从什儿 个 定义来说,Pokemon GO也是需要算一种简单形式的AR游戏,最少给人在感官上的体验是符合AR的。其随便说说我知道全都人认为下面原先才叫AR……或者 朋友还是要有信心的嘛!

这里我表达一下我买车人对AR的看法:

不管是vision based还是LBS,AR在技术上的目标随便说说就是建立4个 和现实场景1:1的虚拟世界。从CG的深度1,AR最关键的技术点是建立4个 相机坐标系,不需要 获取到现实场景中相应的模型信息(网格、位姿、材质等等)。没人 vision based的措施 目前需要做到对于不可能 注册过的识别对象,是需要获取到它在相机坐标系中的位姿信息。而LBS的措施 更符合一般CG开发的流程,首先利用GPS建立4个 世界坐标系,就需要获取到每个物体在世界坐标系的位置(包括相机),原先你就需要将哪几种物体转化到相机坐标系中,思路差没人 来越多是原先,就是精度上处于一定现象。目前给AR下4个 精准的定义还太早,我认为用户感官上随便说说是虚实融合就需就否是AR。

0x02 - AR技术现状


随便说说后边提到了全都次Pokemon GO,或者 LBS的AR系统并就有帮我研究的重点,毕竟从目前来看vision based的AR系统才是主流。或者 局限于我买车人的见识,只使用过Vuforia、EasyAR、ARToolKit。朋友有兴趣一段话,需要看一下知乎上的讨论 - 有哪几种比较优秀的AR开源项目,不可能 SDK?

Vuforia什么都没人 说,商业SDK,支持的型态也比较多,好像需要支持3D Object Tracking,具体支持到哪几种程度,还没人 尝试,朋友感兴趣需要登录Vuforia官网。EasyAR是国内的一款SDK,AR识别性能还是要赞4个 ,朋友需要去看EasyAR官网视频,还是很真实地反映了其性能(不像Magic Leap以前那个鲸鱼的视频),买车人还是很看好的,比起Vuforia最大优势是免费使用时需要水印(^_^;)。而ARToolKit相对上述4个 SDK在识别性能和型态上表现的就有很突出,或者 ARToolKit胜在开源,不可能 你需要做或多或少AR业务扩展,而Vuforia和EasyAR只能满足你,ARToolKit是4个 很好的选折 。或者 AR其中4个 趋势就是集成到现有App中,没人 使用Vuforia和EasyAR的代价就比较大了。另外作为4个 学生,抱着研究学习的心态,ARToolKit就再最少不过了。

全都前期我还是专注于ARToolKit的研究上,听说今年秋天ARToolKit6将发布,还是很期待的,ARToolKit官网链接请戳。

0x03 - ARToolKit概述


ARToolKit系统核心思路是原先的:

下面以NFT(自然图片追踪,Natural Feature Tracking)为例,简述AR实现流程

1. 通过相机校准(标定),获取到不可能 相机制造工艺偏差而造成的畸变参数,也就是相机内参(intrinsic matrix),来复原相机模型的3D空间到2D空间的一一对应关系。这对后边的型态提取步骤有很大作用。

2. 根据相机一种的硬件参数,朋友需要计算出相应的投影矩阵(Projection Matrix)。

3. 对待识别的自然图片(也就是任意的一张二维图片)进行型态提取,获取到一组型态点{P1}。

4. 实时对相机获取到的图像进行型态提取,也是一组型态点{P2}。

5. 使用ICP(Iterative Closest Point)算法来迭代求解这两组型态点的RT矩阵(Rotation&Translation),即Pose矩阵,也就是图形学中常说的模型视图矩阵(Model View Matrix)。

6. 有了MVP矩阵(Model View Projection),就需要进行图形绘制了。

0x04 - ARToolKit支持型态


目前来说,ARToolKit支持自然图片/Marker/2D BarCode的识别。

  • 自然图片补救

什儿 应用比较广泛,对用户的限制也会小全都。不过最好使用或多或少型态比较明显的图像,效果会更好。

  • Marker/MultiMarker

这是一种经过特殊补救的图像,需要在边缘邮邮寄寄寄包裹 两层,最外侧是邮邮寄寄寄包裹 了白色/浅色边缘,内侧是邮邮寄寄寄包裹 了黑色边缘,朋友猜不需要 猜出来原先做主就是提高识别度,同時 也方便计算Pose(不可能 需要直接提取边缘来计算Pose)。如下图:

  • 2D BarCode(二维码)

什儿 没哪几种好说的,最常见的。

另外ARToolKit目前支持的渲染引擎是OSG(OpenSceneGraph),不过版本比较低。当然,你也需要使用OpenGL ES进行绘制。毕竟朋友只需要获取到了MVP矩阵,理论上绘制要素是需要全部分开的。

0x05 - 参考资料


  • 帮我给朋友说下AR的昨天今天明天需要吗?欢迎同時 讨论 关于未来的AR型态?
  • 有哪几种比较优秀的AR开源项目,不可能 SDK?