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1.0 免費(fèi)版本

以下 Target Image 識別部分按照 2.0.0 基礎(chǔ)版本解析
平面監(jiān)測 Demo 按 2.1.0 Pro 版本解析

1.1 初始化

public class MainActivity extends ActionBarActivity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        
        ...

        EasyAR.initialize(this, key);
        nativeInit();

        GLView glView = new GLView(this);
        glView.setRenderer(new Renderer());
        glView.setZOrderMediaOverlay(true);

        ((ViewGroup) findViewById(R.id.preview)).addView(glView,
                new ViewGroup.LayoutParams(ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT, ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT));
        nativeRotationChange(getWindowManager().getDefaultDisplay().getRotation() == android.view.Surface.ROTATION_0 ||
                getWindowManager().getDefaultDisplay().getRotation() == Surface.ROTATION_180);
    }
}

1.1.1 EasyAR 初始化

EasyAR.initialize(this, key)

其中 key 在 EasyAR 應(yīng)用創(chuàng)建里面申請獲取

1.1.2 相機(jī)、跟蹤器、渲染器初始化

EasyAR::samples::HelloAR ar;
JNIEXPORT jboolean JNICALL JNIFUNCTION_NATIVE(nativeInit(JNIEnv*, jobject)) {
    bool status = ar.initCamera();
    ar.loadFromJsonFile("targets.json", "argame");
    ar.loadFromJsonFile("targets.json", "idback");
    ar.loadAllFromJsonFile("targets2.json");
    ar.loadFromImage("namecard.jpg");
    status &= ar.start();
    return status;
}

初始化相機(jī)流程：
- 打開相機(jī) camera
- 設(shè)置相機(jī)分辨率大小
- 將相機(jī)綁定到場景跟蹤器上 tracker_
- 設(shè)置 tracker_ 可同時(shí)識別的目標(biāo)數(shù)目為 4
- 綁定相機(jī)至 augmenter_ (渲染器)。從 tracker_ 獲取圖像幀，然后將 camera 的圖像作為 AR 場景的背景渲染出來。通常在渲染線程中使用
```
bool AR::initCamera() {
    bool status = true;
    status &= camera_.open();
    camera_.setSize(Vec2I(1280, 720));
    status &= tracker_.attachCamera(camera_);
    tracker_.setSimultaneousNum(4);
    status &= augmenter_.attachCamera(camera_);
    return status;
}
```

加載識別目標(biāo)圖片

ar.loadFromJsonFile("targets.json", "argame");
ar.loadFromJsonFile("targets.json", "idback");
ar.loadAllFromJsonFile("targets2.json");
ar.loadFromImage("namecard.jpg");

最終調(diào)用的是 EasyAR

ImageTarget target;
target.load(path.c_str(), EasyAR::kStorageAssets, targetname.c_str());
tracker_.loadTarget(target, new HelloCallBack()); // HelloCallBack 用于處理識別目標(biāo)加載成功或失敗

virtual bool load(const char* path, int storageType, const char* name = 0);

其中 storageType 的枚舉使用查看 StorageType

目標(biāo)對象的 json 內(nèi)容

{
  "images" :
  [
    {
      "image" : "sightplus/argame00.jpg",
      "name" : "argame"
    },
    {
      "image" : "idback.jpg",
      "name" : "idback",
      "size" : [8.56, 5.4],
      "uid" : "uid-string"
    }
  ]
}

啟動(dòng)相機(jī)和場景跟蹤器

bool AR::start() {
    bool status = true;
    status &= camera_.start();
    // 設(shè)置相機(jī)為連續(xù)對焦
    camera_.setFocusMode(CameraDevice::kFocusModeContinousauto);
    status &= tracker_.start();
    return status;
}

1.1.3 添加視圖

GLView glView = new GLView(this);
glView.setRenderer(new Renderer());
glView.setZOrderMediaOverlay(true);

((ViewGroup) findViewById(R.id.preview)).addView(glView,
        new ViewGroup.LayoutParams(ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT, ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT));

1.1.4 標(biāo)記屏幕方向

nativeRotationChange(getWindowManager().getDefaultDisplay().getRotation() == Surface.ROTATION_0 ||
        getWindowManager().getDefaultDisplay().getRotation() == Surface.ROTATION_180);

void AR::setPortrait(bool portrait) {
    portrait_ = portrait;
}

在 C++ 層做好標(biāo)記，用于后續(xù) OpenGL 中渲染過程中計(jì)算視口大小 viewport_

void AR::resizeGL(int width, int height) {
    Vec2I size = Vec2I(1, 1);
    if(camera_.isOpened())
        size = camera_.size();
    if (size[0] == 0 || size[1] == 0)
        return;
    if (portrait_)
        std::swap(size[0], size[1]);
    float scaleRatio = std::max((float)width / (float)size[0], (float)height / (float)size[1]);
    Vec2I viewport_size = Vec2I((int)(size[0] * scaleRatio), (int)(size[1] * scaleRatio));
    viewport_ = Vec4I(0, height - viewport_size[1], viewport_size[0], viewport_size[1]);
}

1.2 處理頁面生命周期

@Override
protected void onResume() {
    super.onResume();
    EasyAR.onResume();
}

@Override
protected void onPause() {
    super.onPause();
    EasyAR.onPause();
}

EasyAR: onResume 和 onPause 方法的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)如下：

public class EasyAR {
    public static void onResume() {
        EasyARNative.onResume();
        if(orientationEventListener != null) {
            orientationEventListener.enable();
        }
    }

    public static void onPause() {
        EasyARNative.onPause();
        if(orientationEventListener != null) {
            orientationEventListener.disable();
        }
    }
}

EasyARNative.onResume 猜測需要處理獲取渲染上下文環(huán)境和執(zhí)行渲染任務(wù)；EasyARNative.onPause() 猜測需要放開渲染上下文環(huán)境，并掛起渲染任務(wù)的操作。

orientationEventListener.enable() 添加設(shè)備傳感器的監(jiān)聽，orientationEventListener.disable() 取消設(shè)備傳感器的監(jiān)聽

1.3 實(shí)現(xiàn)渲染器

public class Renderer implements GLSurfaceView.Renderer {

    public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
        MainActivity.nativeInitGL();
    }

    public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int w, int h) {
        MainActivity.nativeResizeGL(w, h);
    }

    public void onDrawFrame(GL10 gl) {
        MainActivity.nativeRender();
    }
}

1.3.1 初始化 OpenGL

MainActivity.nativeInitGL() 最終會調(diào)用 C++ 代碼

void HelloAR::initGL() {
    renderer.init();
    augmenter_ = Augmenter();
    augmenter_.attachCamera(camera_);
}

初始化 opengl 程序

void Renderer::init() {
    1. 創(chuàng)建 gl 程序
    2. 創(chuàng)建頂點(diǎn)渲染器，并編譯
    3. 創(chuàng)建片元渲染器，并編譯
    4. 綁定渲染器，鏈接使用
    5. 綁定頂點(diǎn)、顏色、投影矩陣、模型變換矩陣
    6. 創(chuàng)建模型的頂點(diǎn)坐標(biāo)值，顏色坐標(biāo)值
}

初始化 EasyAR 中的場景渲染器，并綁定相機(jī)

1.3.2 保存 GLSurfaceView 視窗變化

MainActivity.nativeResizeGL(w, h) 最終會調(diào)用如下方法

void HelloAR::resizeGL(int width, int height) {
    view_size = Vec2I(width, height);
}

1.3.3 渲染 OpenGL 場景

MainActivity.nativeRender() 最終會調(diào)用如下方法

void HelloAR::render() {
    1. 設(shè)置清空顏色為黑色
    2. 清空顏色緩沖區(qū)和深度緩沖區(qū)
    3. 從 EasyAR 的渲染器中獲取當(dāng)前幀，并設(shè)置視口大小，繪制相機(jī)視頻幀作為背景
    4. 設(shè)置 OpenGL 視口大小
    5. 遍歷得到當(dāng)前幀中的跟蹤到的目標(biāo)對象（前面設(shè)置的圖像目標(biāo)，目標(biāo)對象最多 4 個(gè)，`tracker_.setSimultaneousNum(4)` 決定）
    6. 從目標(biāo)對象中獲取投影矩陣（EasyAR 內(nèi)部實(shí)現(xiàn)）和目標(biāo)對象在虛擬世界的大?。▁，y 軸尺寸）
    7. 根據(jù)相機(jī)標(biāo)定獲取模型變換矩陣（EasyAR 內(nèi)部實(shí)現(xiàn)）
    8. 利用前面初始化的模型頂點(diǎn)坐標(biāo)、顏色坐標(biāo)，和各矩陣，使用 OpenGL 繪制模型
}

1.4 EasyAR SDK 實(shí)現(xiàn)的功能

提供跟蹤器，利用輸入的圖像目標(biāo)，實(shí)時(shí)監(jiān)測相機(jī)產(chǎn)生的幀數(shù)據(jù)，并識別幀數(shù)據(jù)中的目標(biāo)對象
結(jié)合手機(jī)的傳感器（EasyAR.onResume 添加監(jiān)聽）、相機(jī)標(biāo)定、相機(jī)產(chǎn)生的幀數(shù)據(jù)、識別出來的目標(biāo)對象，生成虛擬場景的投影矩陣和對目標(biāo)模型的模型變換矩陣

image

image

紅框?yàn)樽R別的目標(biāo)對象

藍(lán)框?yàn)闃?gòu)建的長方體模型（無光照、無法向）
提供渲染器 Argument 顯示相機(jī)產(chǎn)生的幀數(shù)據(jù)
支持創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)跟蹤器 Tracker，并分別設(shè)置同時(shí)可識別的目標(biāo)對象和數(shù)目，不過識別數(shù)目越多，消耗越大，效果越差
```
status &= tracker_.attachCamera(camera_);
status &= tracker2_.attachCamera(camera_);
tracker_.setSimultaneousNum(1);
tracker2_.setSimultaneousNum(2);
```

提供 VideoPlayer 類，支持取出每一幀用于 OpenGL 紋理貼圖

void ARVideo::openVideoFile(const std::string& path, int texid) {
    if(!callback_)
        callback_ = new CallBack(this);
    path_ = path;
    player_.setRenderTexture(texid);
    player_.setVideoType(VideoPlayer::kVideoTypeNormal);
    player_.open(path.c_str(), kStorageAssets, callback_);
}

支持傳入生成的紋理 id，設(shè)置給 VideoPlayer，內(nèi)部完成綁定邏輯

gif

提供 BarCodeScanner 類，支持從幀數(shù)據(jù)中解析得到二維碼等數(shù)據(jù)（不解析代碼）

barcode_index = frame.index();
std::string text = frame.text();
if (!text.empty()) {
    LOGI("got qrcode: %s", text.c_str());
}

gif

模型構(gòu)建渲染、動(dòng)畫、選擇等功能完全交由用戶，提供了較大的自由度
需依賴 EasyAR 的 so，編寫 C++ 層代碼，因此在 AndroidStudio 上并沒有現(xiàn)有的框架能集成第三方顯示引擎

2 收費(fèi)版本 v2.1

2.0 之后將部分 C++ 層的類封裝到 java 層，為此不需要在 C 層編寫代碼處理模型構(gòu)建渲染等邏輯，而可以直接使用 java 層的 android.opengl.GLES20

demo 解釋以 HelloARSLAM 為例，SLAM 功能僅收費(fèi)版本支持

2.1 初始化

if (!Engine.initialize(this, key)) {
    Log.e("HelloAR", "Initialization Failed.");
}

glView = new GLView(this);

...
    
ViewGroup preview = ((ViewGroup) findViewById(R.id.preview));
preview.addView(glView, new ViewGroup.LayoutParams(ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT, ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT));

初始化 EasyAR SDK

Engine.initialize(this, key) 最終調(diào)用 EasyAR.initializeInner(...) 代碼邏輯。邏輯類似 1.0 版本 EasyAR.initialize(...)

構(gòu)建 GLView

public class GLView extends GLSurfaceView {

    public GLView(Context context) {
        setEGLContextFactory(new ContextFactory());
        setEGLConfigChooser(new ConfigChooser());

        helloAR = new HelloAR();

        this.setRenderer(...);
        this.setZOrderMediaOverlay(true);
    }

    @Override
    protected void onAttachedToWindow() {
        super.onAttachedToWindow();
        synchronized (helloAR) {
            if (helloAR.initialize()) {
                helloAR.start();
            }
        }
    }
}

初始化相機(jī)、相機(jī)幀生成器

public class HelloAR {

    public boolean initialize() {
        camera = new CameraDevice();
        streamer = new CameraFrameStreamer();
        streamer.attachCamera(camera);

        boolean status = true;
        status &= camera.open(CameraDeviceType.Default);
        camera.setSize(new Vec2I(1280, 720));

        return status;
    }
}

創(chuàng)建相機(jī)和渲染器對象，并綁定相機(jī)至渲染器，用于顯示相機(jī)視頻幀
打開相機(jī)，并設(shè)置分辨率

開啟相機(jī)和相機(jī)幀生成器

public boolean start() {
    boolean status = true;
    status &= (camera != null) && camera.start();
    status &= (streamer != null) && streamer.start();
    camera.setFocusMode(CameraDeviceFocusMode.Continousauto);
    return status;
}

其中設(shè)置相機(jī)對焦模式為連續(xù)對焦。其他對焦模式參見 CameraDeviceFocusMode Enum

點(diǎn)擊開啟跟蹤器
```
public boolean startTracker() {
    boolean status = true;
    if (tracker != null) {
        tracker.stop();
        tracker.dispose();
    }
    tracker = new ARSceneTracker();
    tracker.attachStreamer(streamer);
    if (tracker != null) {
        status &= tracker.start();
    }
    return status;
}
```
streamer: CameraFrameStreamer
tracker: ARSceneTracker
- 創(chuàng)建跟蹤器 tracker
- 綁定相機(jī)幀生成器，streamer 的輸出圖像將被 tracker 使用
- tracker.start 開啟跟蹤
- 之后可以通過 FrameStreamer.peek 來獲取一幀 Frame。Frame 中包含當(dāng)前的 camera 圖像和跟蹤到的對象
- 這里的 tracker 的跟蹤，已使用 SLAM 計(jì)算相關(guān)的場景信息

2.2 處理頁面生命周期

public class GLView extends GLSurfaceView {
    @Override
    public void onResume() {
        super.onResume();
        Engine.onResume();
    }
    
    @Override
    public void onPause() {
        Engine.onPause();
        super.onPause();
    }
    ...
}

處理邏輯同 1.2

2.3 停止或銷毀

2.3.1 停止跟蹤器

對應(yīng)開啟跟蹤器，停止跟蹤器的邏輯如下：

public boolean stopTracker() {
    boolean status = true;
    if (tracker != null) {
        status &= tracker.stop();
        tracker.dispose();
        tracker = null;
    }
    return status;
}

2.3.2 停止和銷毀跟蹤器、相機(jī)和幀生成器

synchronized (helloAR) {
    helloAR.stop();
    helloAR.dispose();
}

停止跟蹤器，相機(jī)，幀生成器

public boolean stop() {
    boolean status = true;
    if (tracker != null) {
        status &= tracker.stop();
    }
    status &= (streamer != null) && streamer.stop();
    status &= (camera != null) && camera.stop();
    return status;
}

銷毀跟蹤器，相機(jī)，幀生成器，OpenGL 場景渲染器

public void dispose() {
    if (tracker != null) {
        tracker.dispose();
        tracker = null;
    }
    box_renderer = null;
    if (videobg_renderer != null) {
        videobg_renderer.dispose();
        videobg_renderer = null;
    }
    if (streamer != null) {
        streamer.dispose();
        streamer = null;
    }
    if (camera != null) {
        camera.dispose();
        camera = null;
    }
}

2.4 場景渲染流程

初始化 OpenGL 背景和模型渲染器

public void initGL() {
    if (videobg_renderer != null) {
        videobg_renderer.dispose();
    }
    videobg_renderer = new Renderer();
    box_renderer = new BoxRenderer();
    box_renderer.init();
}

videobg_renderer：相機(jī)幀背景渲染器
box_renderer：模型渲染器

其中 box_renderer.init() 處理流程同 1.3.1 初始化 OpenGL

記錄當(dāng)前視圖的大小，用于后續(xù)計(jì)算視口大小

public void resizeGL(int width, int height) {
    view_size = new Vec2I(width, height);
    viewport_changed = true;
}

渲染視圖

邏輯同 1.3.3

效果如圖

gif

紅米note 4；

在較復(fù)雜背景平面效果較好，但平面監(jiān)測功能看似較弱

gif

Google Pixel

在背景平面簡單的情況下，效果較差，即便是 Google Pixel 這種較高端的機(jī)器

參考

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Android EasyAR demo 簡析

Android EasyAR demo 簡析

1.0 免費(fèi)版本

1.1 初始化

1.1.1 EasyAR 初始化

1.1.2 相機(jī)、跟蹤器、渲染器初始化

1.1.3 添加視圖

1.1.4 標(biāo)記屏幕方向

1.2 處理頁面生命周期

1.3 實(shí)現(xiàn)渲染器

1.3.1 初始化 OpenGL

1.3.2 保存 GLSurfaceView 視窗變化

1.3.3 渲染 OpenGL 場景

1.4 EasyAR SDK 實(shí)現(xiàn)的功能

2 收費(fèi)版本 v2.1

2.1 初始化

2.2 處理頁面生命周期

2.3 停止或銷毀

2.3.1 停止跟蹤器

2.3.2 停止和銷毀跟蹤器、相機(jī)和幀生成器

2.4 場景渲染流程

參考

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Android EasyAR demo 簡析

1.0 免費(fèi)版本

1.1 初始化

1.1.1 EasyAR 初始化

1.1.2 相機(jī)、跟蹤器、渲染器初始化

1.1.3 添加視圖

1.1.4 標(biāo)記屏幕方向

1.2 處理頁面生命周期

1.3 實(shí)現(xiàn)渲染器

1.3.1 初始化 OpenGL

1.3.2 保存 GLSurfaceView 視窗變化

1.3.3 渲染 OpenGL 場景

1.4 EasyAR SDK 實(shí)現(xiàn)的功能

2 收費(fèi)版本 v2.1

2.1 初始化

2.2 處理頁面生命周期

2.3 停止或銷毀

2.3.1 停止跟蹤器

2.3.2 停止和銷毀跟蹤器、相機(jī)和幀生成器

2.4 場景渲染流程

參考

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1.1.2 相機(jī)、跟蹤器、渲染器初始化

2.3.2 停止和銷毀跟蹤器、相機(jī)和幀生成器