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.NyARRgbRaster;\r
  42 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.types.NyARBufferType;\r
  43 \r
  44 /**\r
  45  * NyARCodeクラスの支援クラスです。このクラスは、NyARCodeのマーカファイル読み取り機能を担当します。\r
  46  * 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
  47  */\r
  48 class NyARCodeFileReader\r
  49 {\r
  50 \r
  51         /**\r
  52          * ImputStreamからARToolKit形式のマーカデータを読み込んでo_raster[4]に格納します。\r
  53          * @param i_stream\r
  54          * 読出し元のストリームです。\r
  55          * @param o_raster\r
  56          * 出力先のラスタ配列です。バッファ形式は形式はINT1D_X8R8G8B8_32であり、全て同一なサイズである必要があります。\r
  57          * @throws NyARException\r
  58          */\r
  59         public static void loadFromARToolKitFormFile(InputStream i_stream,NyARRaster[] o_raster) throws NyARException\r
  60         {\r
  61                 assert o_raster.length==4;\r
  62                 //4個の要素をラスタにセットする。\r
  63                 try {\r
  64                         StreamTokenizer st = new StreamTokenizer(new InputStreamReader(i_stream));\r
  65                         //GBRAで一度読みだす。\r
  66                         for (int h = 0; h < 4; h++) {\r
  67                                 assert o_raster[h].isEqualBufferType(NyARBufferType.INT1D_X8R8G8B8_32);\r
  68                                 final NyARRaster ra=o_raster[h];\r
  69                                 readBlock(st,ra.getWidth(),ra.getHeight(),(int[])ra.getBuffer());\r
  70                         }\r
  71                 } catch (Exception e) {\r
  72                         throw new NyARException(e);\r
  73                 }\r
  74                 return;\r
  75         }\r
  76         /**\r
  77          * ImputStreamからARToolKit形式のマーカデータを読み込んでo_codeに格納します。\r
  78          * @param i_stream\r
  79          * 読出し元のストリームです。\r
  80          * @param o_code\r
  81          * 出力先のNyARCodeオブジェクトです。\r
  82          * @throws NyARException\r
  83          */\r
  84         public static void loadFromARToolKitFormFile(InputStream i_stream,NyARCode o_code) throws NyARException\r
  85         {\r
  86                 int width=o_code.getWidth();\r
  87                 int height=o_code.getHeight();\r
  88                 NyARRgbRaster tmp_raster=new NyARRgbRaster(width,height, NyARBufferType.INT1D_X8R8G8B8_32);\r
  89                 //4個の要素をラスタにセットする。\r
  90                 try {\r
  91                         StreamTokenizer st = new StreamTokenizer(new InputStreamReader(i_stream));\r
  92                         int[] buf=(int[])tmp_raster.getBuffer();\r
  93                         //GBRAで一度読みだす。\r
  94                         for (int h = 0; h < 4; h++){\r
  95                                 readBlock(st,width,height,buf);\r
  96                                 //ARCodeにセット(カラー)\r
  97                                 o_code.getColorData(h).setRaster(tmp_raster);\r
  98                                 o_code.getBlackWhiteData(h).setRaster(tmp_raster);\r
  99                         }\r
 100                 } catch (Exception e) {\r
 101                         throw new NyARException(e);\r
 102                 }\r
 103                 tmp_raster=null;//ポイ\r
 104                 return;\r
 105         }\r
 106         /**\r
 107          * 1ブロック分のXRGBデータをi_stからo_bufへ読みだします。\r
 108          * @param i_st\r
 109          * 入力元のStreamTokenizerを指定します。関数実行後、読み取り位置は更新されます。\r
 110          * @param i_width\r
 111          * パターンの横幅です。\r
 112          * @param i_height\r
 113          * パターンの縦幅です。\r
 114          * @param o_buf\r
 115          * 読み取った値を格納する配列です。\r
 116          * @throws NyARException\r
 117          */\r
 118         private static void readBlock(StreamTokenizer i_st,int i_width,int i_height,int[] o_buf) throws NyARException\r
 119         {\r
 120                 try {\r
 121                         final int pixels=i_width*i_height;\r
 122                         for (int i3 = 0; i3 < 3; i3++) {\r
 123                                 for (int i2 = 0; i2 < pixels; i2++){\r
 124                                         // 数値のみ読み出す\r
 125                                         switch (i_st.nextToken()){\r
 126                                         case StreamTokenizer.TT_NUMBER:\r
 127                                                 break;\r
 128                                         default:\r
 129                                                 throw new NyARException();\r
 130                                         }\r
 131                                         o_buf[i2]=(o_buf[i2]<<8)|((0x000000ff&(int)i_st.nval));\r
 132                                 }\r
 133                         }\r
 134                         //GBR→RGB\r
 135                         for(int i3=0;i3<pixels;i3++){\r
 136                                 o_buf[i3]=((o_buf[i3]<<16)&0xff0000)|(o_buf[i3]&0x00ff00)|((o_buf[i3]>>16)&0x0000ff);\r
 137                         }\r
 138                 } catch (Exception e) {\r
 139                         throw new NyARException(e);\r
 140                 }               \r
 141                 return;\r
 142         }\r
 143 }\r
 144 \r
 145 /**\r
 146  * ARToolKitのマーカーパターン1個のデータに相当するクラスです。\r
 147  * マーカーパターンに対する、ARToolKit相当のプロパティ値を提供します。\r
 148  */\r
 149 public class NyARCode\r
 150 {\r
 151         private NyARMatchPattDeviationColorData[] _color_pat=new NyARMatchPattDeviationColorData[4];\r
 152         private NyARMatchPattDeviationBlackWhiteData[] _bw_pat=new NyARMatchPattDeviationBlackWhiteData[4];\r
 153         private int _width;\r
 154         private int _height;\r
 155         \r
 156         /**\r
 157          * directionを指定して、NyARMatchPattDeviationColorDataオブジェクトを取得します。\r
 158          * @param i_index\r
 159          * 0<=n<4の数値\r
 160          * @return\r
 161          * NyARMatchPattDeviationColorDataオブジェクト\r
 162          */\r
 163         public NyARMatchPattDeviationColorData getColorData(int i_index)\r
 164         {\r
 165                 return this._color_pat[i_index];\r
 166         }\r
 167         public NyARMatchPattDeviationBlackWhiteData getBlackWhiteData(int i_index)\r
 168         {\r
 169                 return this._bw_pat[i_index];\r
 170         }       \r
 171         public int getWidth()\r
 172         {\r
 173                 return _width;\r
 174         }\r
 175 \r
 176         /**\r
 177          * パターンデータの高さを取得します。\r
 178          * @return\r
 179          */\r
 180         public int getHeight()\r
 181         {\r
 182                 return _height;\r
 183         }\r
 184         /**\r
 185          * コンストラクタです。空のNyARCodeオブジェクトを作成します。\r
 186          * @param i_width\r
 187          * 作成するマーカパターンの幅\r
 188          * @param i_height\r
 189          * 作成するマーカパターンの高さ\r
 190          * @throws NyARException\r
 191          */\r
 192         public NyARCode(int i_width, int i_height) throws NyARException\r
 193         {\r
 194                 this._width = i_width;\r
 195                 this._height = i_height;\r
 196                 //空のラスタを4個作成\r
 197                 for(int i=0;i<4;i++){\r
 198                         this._color_pat[i]=new NyARMatchPattDeviationColorData(i_width,i_height);\r
 199                         this._bw_pat[i]=new NyARMatchPattDeviationBlackWhiteData(i_width,i_height);\r
 200                 }\r
 201                 return;\r
 202         }\r
 203         /**\r
 204          * ファイル名を指定して、パターンデータをロードします。\r
 205          * ロードするパターンデータのサイズは、現在の値と同じである必要があります。\r
 206          * @param filename\r
 207          * ARToolKit形式のパターンデータファイルの名前\r
 208          * @throws NyARException\r
 209          */\r
 210         public void loadARPattFromFile(String filename) throws NyARException\r
 211         {\r
 212                 try {\r
 213                         loadARPatt(new FileInputStream(filename));\r
 214                 } catch (Exception e) {\r
 215                         throw new NyARException(e);\r
 216                 }\r
 217                 return;\r
 218         }\r
 219         /**\r
 220          * 4枚のラスタから、マーカーパターンを生成して格納します。\r
 221          * @param i_raster\r
 222          * direction毎のパターンを格納したラスタ配列を指定します。\r
 223          * ラスタは同一なサイズ、かつマーカーパターンと同じサイズである必要があります。\r
 224          * 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
 225          * @throws NyARException\r
 226          */\r
 227         public void setRaster(NyARRgbRaster[] i_raster) throws NyARException\r
 228         {\r
 229                 assert(i_raster.length!=4);\r
 230                 //ラスタにパターンをロードする。\r
 231                 for(int i=0;i<4;i++){\r
 232                         this._color_pat[i].setRaster(i_raster[i]);\r
 233                 }\r
 234                 return;\r
 235         }\r
 236         /**\r
 237          * 1枚のラスタから、マーカーパターンを生成して格納します。\r
 238          * @param i_raster\r
 239          * 基準となるラスタを指定します。ラスタの解像度は、ARマーカコードと同じである必要があります。\r
 240          * @throws NyARException\r
 241          */     \r
 242         public void setRaster(NyARRgbRaster i_raster) throws NyARException\r
 243         {\r
 244                 //ラスタにパターンをロードする。\r
 245                 for(int i=0;i<4;i++){\r
 246                         this._color_pat[i].setRaster(i_raster,i);\r
 247                 }\r
 248                 return;\r
 249         }\r
 250         \r
 251         /**\r
 252          * inputStreamから、パターンデータをロードします。\r
 253          * ロードするパターンのサイズは、現在の値と同じである必要があります。\r
 254          * @param i_stream\r
 255          * @throws NyARException\r
 256          */\r
 257         public void loadARPatt(InputStream i_stream) throws NyARException\r
 258         {\r
 259                 //ラスタにパターンをロードする。\r
 260                 NyARCodeFileReader.loadFromARToolKitFormFile(i_stream,this);\r
 261                 return;\r
 262         }\r
 263 }\r