lib/src/jp/nyatla/nyartoolkit/core/NyARCode.java

   1 /* \r
   2  * PROJECT: NyARToolkit\r
   3  * --------------------------------------------------------------------------------\r
   4  * This work is based on the original ARToolKit developed by\r
   5  *   Hirokazu Kato\r
   6  *   Mark Billinghurst\r
   7  *   HITLab, University of Washington, Seattle\r
   8  * http://www.hitl.washington.edu/artoolkit/\r
   9  *\r
  10  * The NyARToolkit is Java edition ARToolKit class library.\r
  11  * Copyright (C)2008-2009 Ryo Iizuka\r
  12  *\r
  13  * This program is free software: you can redistribute it and/or modify\r
  14  * it under the terms of the GNU General Public License as published by\r
  15  * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or\r
  16  * (at your option) any later version.\r
  17  * \r
  18  * This program is distributed in the hope that it will be useful,\r
  19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of\r
  20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the\r
  21  * GNU General Public License for more details.\r
  22  *\r
  23  * You should have received a copy of the GNU General Public License\r
  24  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.\r
  25  * \r
  26  * For further information please contact.\r
  27  *      http://nyatla.jp/nyatoolkit/\r
  28  *      <airmail(at)ebony.plala.or.jp> or <nyatla(at)nyatla.jp>\r
  29  * \r
  30  */\r
  31 package jp.nyatla.nyartoolkit.core;\r
  32 \r
  33 import java.io.FileInputStream;\r
  34 import java.io.InputStream;\r
  35 import java.io.InputStreamReader;\r
  36 import java.io.StreamTokenizer;\r
  37 \r
  38 import jp.nyatla.nyartoolkit.*;\r
  39 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.match.*;\r
  40 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.raster.*;\r
  41 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.raster.rgb.INyARRgbRaster;\r
  42 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.raster.rgb.NyARRgbRaster;\r
  43 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.types.NyARBufferType;\r
  44 \r
  45 /**\r
  46  * {@link NyARCode}クラスの支援クラスです。\r
  47  * このクラスは、{@link NyARCode}のマーカファイル読み取り機能のうち、InputStreamからARToolkit形式のマーカデータを読み取って配列に格納する手順を実装します。\r
  48  * {@link NyARCode}以外から使用することはありません。\r
  49  */\r
  50 class NyARCodeFileReader\r
  51 {\r
  52 \r
  53         /**\r
  54          * ImputStreamからARToolKit形式のマーカデータを読み、o_raster[4]に格納します。\r
  55          * @param i_stream\r
  56          * 読出し元のストリームです。\r
  57          * @param o_raster\r
  58          * 出力先のラスタ配列です。\r
  59          * バッファ形式は形式はINT1D_X8R8G8B8_32であり、4要素、かつ全て同一なサイズである必要があります。\r
  60          * @throws NyARException\r
  61          */\r
  62         public static void loadFromARToolKitFormFile(InputStream i_stream,NyARRaster[] o_raster) throws NyARException\r
  63         {\r
  64                 assert(o_raster.length==4);\r
  65                 //4個の要素をラスタにセットする。\r
  66                 try {\r
  67                         StreamTokenizer st = new StreamTokenizer(new InputStreamReader(i_stream));\r
  68                         //GBRAで一度読みだす。\r
  69                         for (int h = 0; h < 4; h++) {\r
  70                                 assert o_raster[h].isEqualBufferType(NyARBufferType.INT1D_X8R8G8B8_32);\r
  71                                 final NyARRaster ra=o_raster[h];\r
  72                                 readBlock(st,ra.getWidth(),ra.getHeight(),(int[])ra.getBuffer());\r
  73                         }\r
  74                 } catch (Exception e) {\r
  75                         throw new NyARException(e);\r
  76                 }\r
  77                 return;\r
  78         }\r
  79         /**\r
  80          * ImputStreamからARToolKit形式のマーカデータを読み込み、o_codeオブジェクトへ格納します。\r
  81          * @param i_stream\r
  82          * 読出し元のストリームです。\r
  83          * @param o_code\r
  84          * 出力先の{@link NyARCode}オブジェクトです。\r
  85          * @throws NyARException\r
  86          */\r
  87         public static void loadFromARToolKitFormFile(InputStream i_stream,NyARCode o_code) throws NyARException\r
  88         {\r
  89                 int width=o_code.getWidth();\r
  90                 int height=o_code.getHeight();\r
  91                 NyARRgbRaster tmp_raster=new NyARRgbRaster(width,height, NyARBufferType.INT1D_X8R8G8B8_32);\r
  92                 //4個の要素をラスタにセットする。\r
  93                 try {\r
  94                         StreamTokenizer st = new StreamTokenizer(new InputStreamReader(i_stream));\r
  95                         int[] buf=(int[])tmp_raster.getBuffer();\r
  96                         //GBRAで一度読みだす。\r
  97                         for (int h = 0; h < 4; h++){\r
  98                                 readBlock(st,width,height,buf);\r
  99                                 //ARCodeにセット(カラー)\r
 100                                 o_code.getColorData(h).setRaster(tmp_raster);\r
 101                                 o_code.getBlackWhiteData(h).setRaster(tmp_raster);\r
 102                         }\r
 103                 } catch (Exception e) {\r
 104                         throw new NyARException(e);\r
 105                 }\r
 106                 tmp_raster=null;//ポイ\r
 107                 return;\r
 108         }\r
 109         /**\r
 110          * ストリームi_stから、1ブロック(1方位分)のXRGBデータをからo_bufへ読みだします。\r
 111          * @param i_st\r
 112          * 入力元のStreamTokenizerを指定します。\r
 113          * i_stの読み取り位置は更新されます。\r
 114          * @param i_width\r
 115          * パターンの横解像度(pixel)です。\r
 116          * @param i_height\r
 117          * パターンの縦解像度(pixel)です。\r
 118          * @param o_buf\r
 119          * 読み取った値を格納する配列です。\r
 120          * @throws NyARException\r
 121          */\r
 122         private static void readBlock(StreamTokenizer i_st,int i_width,int i_height,int[] o_buf) throws NyARException\r
 123         {\r
 124                 try {\r
 125                         final int pixels=i_width*i_height;\r
 126                         for (int i3 = 0; i3 < 3; i3++) {\r
 127                                 for (int i2 = 0; i2 < pixels; i2++){\r
 128                                         // 数値のみ読み出す\r
 129                                         switch (i_st.nextToken()){\r
 130                                         case StreamTokenizer.TT_NUMBER:\r
 131                                                 break;\r
 132                                         default:\r
 133                                                 throw new NyARException();\r
 134                                         }\r
 135                                         o_buf[i2]=(o_buf[i2]<<8)|((0x000000ff&(int)i_st.nval));\r
 136                                 }\r
 137                         }\r
 138                         //GBR→RGB\r
 139                         for(int i3=0;i3<pixels;i3++){\r
 140                                 o_buf[i3]=((o_buf[i3]<<16)&0xff0000)|(o_buf[i3]&0x00ff00)|((o_buf[i3]>>16)&0x0000ff);\r
 141                         }\r
 142                 } catch (Exception e) {\r
 143                         throw new NyARException(e);\r
 144                 }               \r
 145                 return;\r
 146         }\r
 147 }\r
 148 \r
 149 /**\r
 150  * ARToolKitのマーカーパターン1個のデータを格納するクラスです。\r
 151  * マーカーパターンのプロパティと、データのロード機能を提供します。\r
 152  */\r
 153 public class NyARCode\r
 154 {\r
 155         private NyARMatchPattDeviationColorData[] _color_pat=new NyARMatchPattDeviationColorData[4];\r
 156         private NyARMatchPattDeviationBlackWhiteData[] _bw_pat=new NyARMatchPattDeviationBlackWhiteData[4];\r
 157         private int _width;\r
 158         private int _height;\r
 159         \r
 160         /**\r
 161          * 指定したdirection(方位)の{@link NyARMatchPattDeviationColorData}オブジェクトの参照値を返します。\r
 162          * @param i_index\r
 163          * 方位インデクスの値を指定します。\r
 164          * 範囲は、0&lt;=n&lt;=3の数値です。\r
 165          * @return\r
 166          * 指定した方位の{@link NyARMatchPattDeviationColorData}オブジェクトを返します。\r
 167          */\r
 168         public NyARMatchPattDeviationColorData getColorData(int i_index)\r
 169         {\r
 170                 return this._color_pat[i_index];\r
 171         }\r
 172         /**\r
 173          * 指定したdirection(方位)の{@link NyARMatchPattDeviationBlackWhiteData}オブジェクトの参照値を返します。\r
 174          * @param i_index\r
 175          * 方位インデクスの値を指定します。\r
 176          * 範囲は、0&lt;=n&lt;=3の数値です。\r
 177          * @return\r
 178          * 指定した方位の{@link NyARMatchPattDeviationBlackWhiteData}オブジェクトを返します。\r
 179          */\r
 180         public NyARMatchPattDeviationBlackWhiteData getBlackWhiteData(int i_index)\r
 181         {\r
 182                 return this._bw_pat[i_index];\r
 183         }\r
 184         /**\r
 185          * ARマーカの横解像度を返します。\r
 186          * @return\r
 187          * 解像度値\r
 188          */\r
 189         public int getWidth()\r
 190         {\r
 191                 return _width;\r
 192         }\r
 193 \r
 194         /**\r
 195          * ARマーカの縦解像度を返します。\r
 196          * @return\r
 197          * 解像度値\r
 198          */\r
 199         public int getHeight()\r
 200         {\r
 201                 return _height;\r
 202         }\r
 203         /**\r
 204          * コンストラクタです。\r
 205          * 空のNyARCodeオブジェクトを作成します。\r
 206          * @param i_width\r
 207          * 作成するマーカパターンの横解像度\r
 208          * @param i_height\r
 209          * 作成するマーカパターンの縦解像度\r
 210          * @throws NyARException\r
 211          */\r
 212         public NyARCode(int i_width, int i_height) throws NyARException\r
 213         {\r
 214                 this._width = i_width;\r
 215                 this._height = i_height;\r
 216                 //空のラスタを4個作成\r
 217                 for(int i=0;i<4;i++){\r
 218                         this._color_pat[i]=new NyARMatchPattDeviationColorData(i_width,i_height);\r
 219                         this._bw_pat[i]=new NyARMatchPattDeviationBlackWhiteData(i_width,i_height);\r
 220                 }\r
 221                 return;\r
 222         }\r
 223         /**\r
 224          * ARToolKit形式のパターンデータをファイルからロードします。\r
 225          * ロードするパターンデータの縦横解像度は、このインスタンスの値と同じである必要があります。\r
 226          * @param filename\r
 227          * ARToolKit形式のパターンデータファイルのパス名\r
 228          * @throws NyARException\r
 229          */\r
 230         public void loadARPattFromFile(String filename) throws NyARException\r
 231         {\r
 232                 try {\r
 233                         loadARPatt(new FileInputStream(filename));\r
 234                 } catch (Exception e) {\r
 235                         throw new NyARException(e);\r
 236                 }\r
 237                 return;\r
 238         }\r
 239         /**\r
 240          * inputStreamから、ARToolKit形式のパターンデータをロードします。\r
 241          * ロードするパターンデータの縦横解像度は、このインスタンスの値と同じである必要があります。\r
 242          * @param i_stream\r
 243          * 読出し元のStreamオブジェクト\r
 244          * @throws NyARException\r
 245          */\r
 246         public void loadARPatt(InputStream i_stream) throws NyARException\r
 247         {\r
 248                 //ラスタにパターンをロードする。\r
 249                 NyARCodeFileReader.loadFromARToolKitFormFile(i_stream,this);\r
 250                 return;\r
 251         }       \r
 252         /**\r
 253          * 4枚のラスタオブジェクトから、マーカーパターンを生成して格納します。\r
 254          * @param i_raster\r
 255          * パターンデータを格納したラスタオブジェクト配列を指定します。\r
 256          * ラスタは同一な解像度であり、かつこのインスタンスと同じ解像度である必要があります。\r
 257          * 格納順は、パターンの右上が、1,2,3,4象限になる順番です。\r
 258          * @throws NyARException\r
 259          */\r
 260         public void setRaster(INyARRgbRaster[] i_raster) throws NyARException\r
 261         {\r
 262                 assert(i_raster.length!=4);\r
 263                 //ラスタにパターンをロードする。\r
 264                 for(int i=0;i<4;i++){\r
 265                         this._color_pat[i].setRaster(i_raster[i]);\r
 266                 }\r
 267                 return;\r
 268         }\r
 269         /**\r
 270          * 1枚のラスタオブジェクトから、マーカーパターンを生成して格納します。\r
 271          * 残りの3枚のデータは、関数がi_rasterを回転させて求めます。\r
 272          * @param i_raster\r
 273          * パターンデータを格納したラスタオブジェクトを指定します。\r
 274          * ラスタは、このインスタンスと同じ解像度である必要があります。\r
 275          * @throws NyARException\r
 276          */     \r
 277         public void setRaster(INyARRgbRaster i_raster) throws NyARException\r
 278         {\r
 279                 //ラスタにパターンをロードする。\r
 280                 for(int i=0;i<4;i++){\r
 281                         this._color_pat[i].setRaster(i_raster,i);\r
 282                 }\r
 283                 return;\r
 284         }\r
 285         \r
 286 \r
 287 }\r