增强现实引擎ARToolKit工作原理简介
ARToolkit是一个基于CV(计算机视觉)和Marker(标识)的开源增强现实引擎。
其具备如下功能特性:
A. 鲁棒跟踪,包括基于标记的跟踪与基于特征的跟踪;
B. 强用力的摄像头/相机标定支持(摄像头/相机标定需要确定中心点坐标(光心)、摄像机实际焦距(fx=α∗f,fy=β∗f)(fx=α∗f,fy=β∗f)与镜头畸变参数(取决于畸变模型);主要提供两种标定方法:两步标定法与一步标定法;当已知摄像头/相机内部参数时,ARToolkit程序就可以在运行时自动矫正摄像头畸变);
C. 多目标支持与单目相机支持;
D. 移动设备优化;
E. Unity3D、OpenSceneGraph支持;
F. 支持WebAR。(JSARToolkit或AR.js)
ARToolkit通过计算机视觉来判断是否找到标记及在标识识别成功后计算虚拟物体所处位置,其流程图如下:
A. 摄像机捕获真实世界的视频,并将其传送给计算机;
B. 软件监控视频流中的每一帧图像,并在其中搜索所有的正方形(方形标记);
C. 如果找到并且匹配和识别方形标记(方形和嵌入的图像)后,计算出相对摄像头的图形标记位置和图案方向(投影变换矩阵/位姿);
D. 利用摄像头位姿来调整模型的位置和方向;
E. 将模型渲染到标记卡所在(帧画面)的位置(叠加在视频图像帧上)。
基于ARToolkit的AR系统(或应用程序)工作流程如下:
A. 系统初始化:初始化视频捕捉、载入模板及其对应虚拟对象、相机内参(光心|焦距|畸变参数);
B. 标记检测(搜索整个图像,寻找含有正确标识模板的标记):计算分割阈值、图像分割、模板匹配、计算投影变换矩阵;
C. 3D场景渲染:匹配成功则利用ARToolkit传递的投影变换矩阵计算3D场景(一般是虚拟物体模型)叠加位置并最终渲染显示。
最新评论
- 相关文章
常用光照类型基本概念工作原理及其计算公式
在三维场景中,原理上物体的渲染效果取决于光照与物体表面的相互作用,对于渲染程序而言,可以通过把一些数学公式应用于像素着色来实现,从而模拟出真实生活中的...
ARCore基本概念和工作原理简介
谷歌的WebAROnARCore项目基于Android手机提供的ARCore增强现实引擎,要了解WebAROnARCore,需要先了解ARCore的工作原理。基本上ARCore做了两件事,首先跟踪手机...
Monaco Editor 编辑器拷贝粘贴功能调用和获取选中文本
有时候需要在monaco editor外部调用编辑器的内置功能比如希望在页面主工具栏实现一些快捷操作。button
WebGL Roadmap
Unity 5.0 shipped with a working preview of our WebGL technology in March this year. Since then, Google has disabled (by default) NPAPI support in the...
CSS3特性查询(Feature Query: @supports)功能简介
这是2017年不能不了解和学习的一个CSS新特性,非常实用,考虑到现实世界浏览器的复杂性,该特性本应该先于其他新特性出来。我们已经知道使用媒体查询(Media Que...
HTML5、Hybrid APP、Native APP对比和技术选型
HTML5和Native APP都很容易理解。为了获得HTML5的移植性和移动本地应用的高性能,搞出来一些混合APP的解决方案。比如Apache的Cordova(也就是以前的PhoneGap),...
学习使用CSS制作进度条
进度条是基础的界面控件,可用于多种场合,比如任务完成进度,手机充电状态等。本文介绍一个简单实用的进度条制作方法。预期效果如下图所示:直观上,我们可以把该进度条控件分为2个部分,外部的边界用来表示固定的目标范围,里面的条形部分用来表示当前进度。外部目标范围元素的CSS代码编写如下:.pb-scope
三维向量的简单运算和实用意义
在WebGL的实际应用中我们广泛使用向量的几何运算来计算角度、距离,判断点线、点面之间的关系,比如物体之间的碰撞检测。本文简要介绍三维计算机图形学中常用的...
纹理基础知识和过滤模式详解
1、 为什么在纹理采样时需要texture filter(纹理过滤)。
我们的纹理是要贴到三维图形表面的,而三维图形上的pixel中心和纹理上的texel中心并不一至(pixe...Three.js入门教程4 - 创建粒子系统动画
嗨,又见面了。这么说我们已经开始学习Three.js了,如果你还没有看过之前三篇教程,建议你先读完。如果你已经读完前面的教程了,你可能会想做一些关于粒子的东西。让我们直面这个话题吧,每个人都爱粒子效果。不管你是否知道,你可以很轻易地创建它们。
WebGL入门教程4 - 使用纹理贴图(Texture Map)
3D建模和纹理贴图的关系就好比人体和皮肤(或着装)的关系,3D建模用来处理空间属性,而贴图适合用来处理细腻的表面属性。如果不使用贴图,而想在表面达到足够的...
WebGL入门教程1 - 3D绘图基础知识
现代浏览器努力使得Web用户体验更为丰富,而WebGL正处于这样的技术生态系统的中心位置。其应用范围覆盖在线游戏、大数据可视化、计算机辅助设计、虚拟现实以及数...
Processing.js和P5.js的功能简介和区别
什么是ProcessingProcessing是关于数字艺术的编程语言,支持跨平台,语言本身是一个类Java语言,程序文件的后缀为.pde。
什么是Processing.js为了能让Proce... 更多...