lib/src.rpf/jp/nyatla/nyartoolkit/rpf/mklib/ARTKMarkerTable.java

   1 package jp.nyatla.nyartoolkit.rpf.mklib;\r
   2 \r
   3 import jp.nyatla.nyartoolkit.NyARException;\r
   4 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.NyARCode;\r
   5 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.match.*;\r
   6 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.raster.rgb.NyARRgbRaster;\r
   7 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.rasterreader.NyARPerspectiveRasterReader;\r
   8 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.types.NyARBufferType;\r
   9 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.types.stack.NyARObjectStack;\r
  10 import jp.nyatla.nyartoolkit.rpf.reality.nyartk.*;\r
  11 import jp.nyatla.nyartoolkit.rpf.realitysource.nyartk.*;\r
  12 \r
  13 /**\r
  14  * このクラスは、ARToolKitマーカパターンのテーブルです。\r
  15  * マーカパターンにID番号とメタデータを関連付けたテーブルを持ち、パターンの一致検索機能を提供します。\r
  16  * テーブルには、ARToolKitフォーマットのマーカパターンと、ID番号、ユーザ定義のデータのセットを格納します。\r
  17  * このクラスは、テーブルの操作機能と、テーブル要素の検索機能を提供します。\r
  18 \r
  19  */\r
  20 public class ARTKMarkerTable\r
  21 {\r
  22         /**\r
  23          * 結果型です。{@link ARTKMarkerTable#getBestMatchTarget}関数の戻り値を格納します。\r
  24          * <p>memo-\r
  25          * 入れ子クラスの作れない処理系では、ARTKMarkerTable_GetBestMatchTargetResultとして宣言してください。\r
  26          * </p>\r
  27          */\r
  28         public static class GetBestMatchTargetResult\r
  29         {\r
  30                 /** ユーザ定義のID値です。*/\r
  31                 public int idtag;\r
  32                 /** ユーザ定義の名前文字列です。*/\r
  33                 public String name;\r
  34                 /** マーカ幅です。単位は、mm単位です。*/\r
  35                 public double marker_width;\r
  36                 /** マーカ高さです。単位は、mm単位です。*/\r
  37                 public double marker_height;\r
  38                 /** ARToolKit準拠のマーカの方位値です。0&lt;=n&lt;=3の値が入ります。*/\r
  39                 public int artk_direction;\r
  40                 /** パターンの一致率です。0<&lt;n&lt;=1.0の数値が入ります。*/\r
  41                 public double confidence;\r
  42         }\r
  43         /**\r
  44          * データを格納するリストクラスを定義します。\r
  45          */\r
  46         private class MarkerTable extends NyARObjectStack<MarkerTable.SerialTableRow>\r
  47         {\r
  48                 public class SerialTableRow\r
  49                 {\r
  50                         public int idtag;\r
  51                         public String name;\r
  52                         public NyARCode code;\r
  53                         public double marker_width;\r
  54                         public double marker_height;\r
  55                         public final void setValue(NyARCode i_code,int i_idtag,String i_name,double i_width,double i_height)\r
  56                         {\r
  57                                 this.code=i_code;\r
  58                                 this.marker_height=i_height;\r
  59                                 this.marker_width=i_width;\r
  60                                 this.name=i_name;\r
  61                                 this.idtag=i_idtag;\r
  62                         }\r
  63                 }               \r
  64                 public MarkerTable(int i_length) throws NyARException\r
  65                 {\r
  66                         super.initInstance(i_length,SerialTableRow.class);\r
  67                 }\r
  68                 protected SerialTableRow createElement()\r
  69                 {\r
  70                         return new SerialTableRow();\r
  71                 }\r
  72         }\r
  73         private int _resolution_width;\r
  74         private int _resolution_height;\r
  75         private int _edge_x;\r
  76         private int _edge_y;\r
  77         private int _sample_per_pix;\r
  78         private NyARRgbRaster _tmp_raster;\r
  79         private NyARMatchPatt_Color_WITHOUT_PCA _match_patt;\r
  80         private NyARMatchPattDeviationColorData _deviation_data;\r
  81         private MarkerTable _table;\r
  82         \r
  83         /** ワーク変数*/\r
  84         private NyARMatchPattResult __tmp_patt_result=new NyARMatchPattResult();\r
  85         \r
  86         \r
  87         /**\r
  88          * コンストラクタです。引数にあるパラメータで、空のテーブルを作ります。\r
  89          * @param i_max\r
  90          * 登録するアイテムの最大数です。\r
  91          * @param i_resolution_x\r
  92          * 登録するパターンの横解像度です。\r
  93          * ARToolKit互換の標準値は16です。\r
  94          * @param i_resolution_y\r
  95          * 登録するパターンの縦解像度です。\r
  96          * ARToolKit互換の標準値は16です。\r
  97          * @param i_edge_x\r
  98          * エッジ部分の割合です。0<n<100の数値を指定します。\r
  99          * ARToolKit互換の標準値は25です。\r
 100          * @param i_edge_y\r
 101          * エッジ部分の割合です。0<n<100の数値を指定します。\r
 102          * ARToolKit互換の標準値は25です。\r
 103          * @param i_sample_per_pix\r
 104          * 元画像からパターンを取得する時の、1ピクセル当たりのサンプリング数です。\r
 105          * 1なら1Pixel=1,2なら1Pixel=4ピクセルの画素を、元画像からサンプリングをします。\r
 106          * ARToolKit互換の標準値は4です。\r
 107          * 高解像度(64以上)のパターンを用いるときは、サンプリング数を低く設定してください。\r
 108          * @throws NyARException \r
 109          */\r
 110         public ARTKMarkerTable(int i_max,int i_resolution_x,int i_resolution_y,int i_edge_x,int i_edge_y,int i_sample_per_pix) throws NyARException\r
 111         {\r
 112                 this._resolution_width=i_resolution_x;\r
 113                 this._resolution_height=i_resolution_y;\r
 114                 this._edge_x=i_edge_x;\r
 115                 this._edge_y=i_edge_y;\r
 116                 this._sample_per_pix=i_sample_per_pix;\r
 117                 this._tmp_raster=new NyARRgbRaster(i_resolution_x,i_resolution_y,NyARBufferType.INT1D_X8R8G8B8_32);\r
 118                 this._table=new MarkerTable(i_max);\r
 119                 this._deviation_data=new NyARMatchPattDeviationColorData(i_resolution_x,i_resolution_y);                \r
 120                 this._match_patt=new NyARMatchPatt_Color_WITHOUT_PCA(i_resolution_x,i_resolution_y);\r
 121         }\r
 122         /**\r
 123          * テーブル操作関数です。{@link NyARCode}を元にして、テーブルにマーカパターンを追加します。\r
 124          * @param i_code\r
 125          * ARToolKit形式のパターンコードを格納したオブジェクト。このオブジェクトは、関数成功後はインスタンスが所有します。\r
 126          * パターンコードの解像度は、コンストラクタに指定した高さと幅である必要があります。\r
 127          * @param i_id\r
 128          * このマーカを識別する、ユーザ定義のID値です。任意の値を指定できます。不要な場合は0を指定してください。\r
 129          * @param i_name\r
 130          * ユーザ定義の名前です。任意の値を指定できます。不要な場合はnullを指定して下さい。\r
 131          * @param i_width\r
 132          * 実際のマーカの高さです。[通常mm単位]\r
 133          * @param i_height\r
 134          * 実際のマーカの幅です。[通常mm単位]\r
 135          * @return\r
 136          * 登録に成功すると、trueを返します。\r
 137          */\r
 138         public boolean addMarker(NyARCode i_code,int i_id,String i_name,double i_width,double i_height)\r
 139         {\r
 140                 assert(i_code.getHeight()== this._resolution_height && i_code.getHeight()== this._resolution_width);\r
 141                 MarkerTable.SerialTableRow d=this._table.prePush();\r
 142                 if(d==null){\r
 143                         return false;\r
 144                 }\r
 145                 d.setValue(i_code,i_id,i_name,i_width,i_height);\r
 146                 return true;\r
 147         }\r
 148         /**\r
 149          * テーブル操作関数です。{@link NyARRgbRaster}クラスのオブジェクトからマーカパターンを生成して、テーブルへ追加します。方位は、上方向がdirection=0になります。\r
 150          * @param i_raster\r
 151          * マーカパターンの元となるラスタを指定します。解像度は、コンストラクタで指定したものと同じでなければなりません。\r
 152          * @param i_id\r
 153          * このマーカを識別するユーザ定義のID値です。任意の値を指定できます。不要な場合は0を指定してください。\r
 154          * @param i_name\r
 155          * ユーザ定義の名前です。任意の値を指定できます。不要な場合はnullを指定して下さい。\r
 156          * @param i_width\r
 157          * 実際のマーカの高さです。[通常mm単位]\r
 158          * @param i_height\r
 159          * 実際のマーカの幅です。[通常mm単位]\r
 160          * @return\r
 161          * 登録に成功すると、trueを返します。\r
 162          * @throws NyARException\r
 163          */\r
 164         public boolean addMarker(NyARRgbRaster i_raster,int i_id,String i_name,double i_width,double i_height) throws NyARException\r
 165         {\r
 166                 MarkerTable.SerialTableRow d=this._table.prePush();\r
 167                 if(d==null){\r
 168                         return false;\r
 169                 }\r
 170                 NyARCode c=new NyARCode(this._resolution_width,this._resolution_height);\r
 171                 c.setRaster(i_raster);\r
 172                 d.setValue(c,i_id,i_name,i_width,i_height);\r
 173                 return true;\r
 174         }\r
 175         /**\r
 176          * テーブル操作関数です。ARToolkit準拠のパターンファイルを読み込み、テーブルへ追加します。\r
 177          * @param i_filename\r
 178          * パターンファイルのファイルパスを指定します。\r
 179          * @param i_id\r
 180          * このマーカを識別するユーザ定義のID値です。任意の値を指定できます。不要な場合は0を指定してください。\r
 181          * @param i_name\r
 182          * ユーザ定義の名前です。任意の値を指定できます。不要な場合はnullを指定して下さい。\r
 183          * @param i_width\r
 184          * 実際のマーカの高さです。[通常mm単位]\r
 185          * @param i_height\r
 186          * 実際のマーカの幅です。[通常mm単位]\r
 187          * @return\r
 188          * 登録に成功すると、trueを返します。\r
 189          * @throws NyARException\r
 190          */\r
 191         public boolean addMarkerFromARPattFile(String i_filename,int i_id,String i_name,double i_width,double i_height) throws NyARException\r
 192         {\r
 193                 MarkerTable.SerialTableRow d=this._table.prePush();\r
 194                 if(d==null){\r
 195                         return false;\r
 196                 }\r
 197                 NyARCode c=new NyARCode(this._resolution_width,this._resolution_height);\r
 198                 c.loadARPattFromFile(i_filename);\r
 199                 d.setValue(c,i_id,i_name,i_width,i_height);\r
 200                 return true;\r
 201         }       \r
 202         \r
 203         /**\r
 204          * テーブル検索関数です。\r
 205          * {@link NyARRealityTarget}を元に{@link NyARRealitySource}からパターンのサンプリングを行い、最も一致するマーカパターンをテーブルから検索します。\r
 206          * 検索キーとなる{@link NyARRealityTarget}は、{@link NyARReality}派生クラスから取得した物を指定します。\r
 207          * @param i_target\r
 208          * 検索キーとなる、Unknownステータスの{@link NyARRealityTarget}クラスのオブジェクトを指定します。\r
 209          * @param i_rtsorce\r
 210          * i_targetを検出した{@link NyARRealitySource}のインスタンスを指定します。関数は、このソースからパターン取得を行います。\r
 211          * @param o_result\r
 212          * 返却値を格納するインスタンスを設定します。\r
 213          * @return\r
 214          * パターンのサンプリングに成功すると、trueを返します。\r
 215          * 返却値がtrueの場合のみ、内容が更新されています。\r
 216          * @throws NyARException \r
 217          */\r
 218         public boolean getBestMatchTarget(NyARRealityTarget i_target,NyARRealitySource i_rtsorce,GetBestMatchTargetResult o_result) throws NyARException\r
 219         {\r
 220                 //パターン抽出\r
 221                 NyARMatchPattResult tmp_patt_result=this.__tmp_patt_result;\r
 222                 NyARPerspectiveRasterReader r=i_rtsorce.refPerspectiveRasterReader();\r
 223                 r.read4Point(i_rtsorce.refRgbSource(),i_target.refTargetVertex(),this._edge_x,this._edge_y,this._sample_per_pix,this._tmp_raster);\r
 224                 //比較パターン生成\r
 225                 this._deviation_data.setRaster(this._tmp_raster);\r
 226                 int ret=-1;\r
 227                 int dir=-1;\r
 228                 double cf=Double.MIN_VALUE;\r
 229                 for(int i=this._table.getLength()-1;i>=0;i--){\r
 230                         this._match_patt.setARCode(this._table.getItem(i).code);\r
 231                         this._match_patt.evaluate(this._deviation_data, tmp_patt_result);\r
 232                         if(cf<tmp_patt_result.confidence){\r
 233                                 ret=i;\r
 234                                 cf=tmp_patt_result.confidence;\r
 235                                 dir=tmp_patt_result.direction;\r
 236                         }\r
 237                 }\r
 238                 if(ret<0){\r
 239                         return false;\r
 240                 }\r
 241                 //戻り値を設定\r
 242                 MarkerTable.SerialTableRow row=this._table.getItem(ret);\r
 243                 o_result.artk_direction=dir;\r
 244                 o_result.confidence=cf;\r
 245                 o_result.idtag=row.idtag;\r
 246                 o_result.marker_height=row.marker_height;\r
 247                 o_result.marker_width=row.marker_width;\r
 248                 o_result.name=row.name;\r
 249                 return true;\r
 250         }\r
 251 }\r