src/jp/nyatla/nyartoolkit/core/NyARColorPatt.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 version ARToolkit class library.\r
  11  * Copyright (C)2008 R.Iizuka\r
  12  *\r
  13  * This program is free software; you can redistribute it and/or\r
  14  * modify it under the terms of the GNU General Public License\r
  15  * as published by the Free Software Foundation; either version 2\r
  16  * of the License, or (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 framework; if not, write to the Free Software\r
  25  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA\r
  26  * \r
  27  * For further information please contact.\r
  28  *      http://nyatla.jp/nyatoolkit/\r
  29  *      <airmail(at)ebony.plala.or.jp>\r
  30  * \r
  31  */\r
  32 package jp.nyatla.nyartoolkit.core;\r
  33 \r
  34 import jp.nyatla.nyartoolkit.NyARException;\r
  35 import jp.nyatla.nyartoolkit.core.raster.*;\r
  36 \r
  37 /**\r
  38  * 24ビットカラーのマーカーを保持するために使うクラスです。\r
  39  * このクラスは、ARToolkitのパターンと、ラスタから取得したパターンを保持します。\r
  40  *\r
  41  */\r
  42 public class NyARColorPatt\r
  43 {\r
  44     public static final int AR_PATT_SAMPLE_NUM=64;//#define   AR_PATT_SAMPLE_NUM   64\r
  45     private short extpat[][][];\r
  46     private int width;\r
  47     private int height;\r
  48     public NyARColorPatt(int i_width,int i_height)\r
  49     {\r
  50         width=i_width;\r
  51         height=i_height;\r
  52         extpat=new short[i_height][i_width][3];\r
  53     }\r
  54     public short[][][] getPatArray()\r
  55     {\r
  56         return extpat;\r
  57     }\r
  58     public int getWidth()\r
  59     {\r
  60         return width;\r
  61     }\r
  62     public int getHeight()\r
  63     {\r
  64         return height;\r
  65     }\r
  66     private static void get_cpara( double world[][], double vertex[][],double para[][] ) throws NyARException\r
  67     {\r
  68         NyARMat a = new NyARMat( 8, 8 );\r
  69         double[][] a_array=a.getArray();\r
  70         NyARMat b = new NyARMat( 8, 1 );\r
  71         double[][] b_array=b.getArray();\r
  72         NyARMat c = new NyARMat( 8, 1 );\r
  73         double[][] c_array=c.getArray();\r
  74             \r
  75         for(int i = 0; i < 4; i++ ) {\r
  76             a_array[i*2][0]=world[i][0];//a->m[i*16+0]  = world[i][0];\r
  77             a_array[i*2][1]=world[i][1];//a->m[i*16+1]  = world[i][1];\r
  78             a_array[i*2][2]=1.0;//a->m[i*16+2]  = 1.0;\r
  79             a_array[i*2][3]=0.0;//a->m[i*16+3]  = 0.0;\r
  80             a_array[i*2][4]=0.0;//a->m[i*16+4]  = 0.0;\r
  81             a_array[i*2][5]=0.0;//a->m[i*16+5]  = 0.0;\r
  82             a_array[i*2][6]=-world[i][0] * vertex[i][0];//a->m[i*16+6]  = -world[i][0] * vertex[i][0];\r
  83             a_array[i*2][7]=-world[i][1] * vertex[i][0];//a->m[i*16+7]  = -world[i][1] * vertex[i][0];\r
  84             a_array[i*2+1][0]=0.0;//a->m[i*16+8]  = 0.0;\r
  85             a_array[i*2+1][1]=0.0;//a->m[i*16+9]  = 0.0;\r
  86             a_array[i*2+1][2]=0.0;//a->m[i*16+10] = 0.0;\r
  87             a_array[i*2+1][3]=world[i][0];//a->m[i*16+11] = world[i][0];\r
  88             a_array[i*2+1][4]=world[i][1];//a->m[i*16+12] = world[i][1];\r
  89             a_array[i*2+1][5]=1.0;//a->m[i*16+13] = 1.0;\r
  90             a_array[i*2+1][6]=-world[i][0] * vertex[i][1];//a->m[i*16+14] = -world[i][0] * vertex[i][1];\r
  91             a_array[i*2+1][7]=-world[i][1] * vertex[i][1];//a->m[i*16+15] = -world[i][1] * vertex[i][1];\r
  92             b_array[i*2+0][0]=vertex[i][0];//b->m[i*2+0] = vertex[i][0];\r
  93             b_array[i*2+1][0]=vertex[i][1];//b->m[i*2+1] = vertex[i][1];\r
  94         }\r
  95 //          JartkException.trap("未チェックのパス");\r
  96         a.matrixSelfInv();\r
  97             \r
  98 //          JartkException.trap("未チェックのパス");\r
  99         NyARMat.matrixMul( c, a, b );\r
 100         for(int i = 0; i < 2; i++ ) {\r
 101             para[i][0] = c_array[i*3+0][0];//para[i][0] = c->m[i*3+0];\r
 102             para[i][1] = c_array[i*3+1][0];//para[i][1] = c->m[i*3+1];\r
 103             para[i][2] = c_array[i*3+2][0];//para[i][2] = c->m[i*3+2];\r
 104         }\r
 105         para[2][0] = c_array[2*3+0][0];//para[2][0] = c->m[2*3+0];\r
 106         para[2][1] = c_array[2*3+1][0];//para[2][1] = c->m[2*3+1];\r
 107         para[2][2] = 1.0;//para[2][2] = 1.0;\r
 108     }\r
 109     /**\r
 110      * imageから、i_markerの位置にあるパターンを切り出して、保持します。\r
 111      * @param image\r
 112      * @param i_marker\r
 113      * @throws Exception\r
 114      */\r
 115     public void pickFromRaster(NyARRaster image, NyARMarker i_marker) throws NyARException\r
 116     {\r
 117         int[] x_coord=i_marker.x_coord;\r
 118         int[] y_coord=i_marker.y_coord;\r
 119         int[] vertex=i_marker.vertex;\r
 120         int[][][] ext_pat2=new int[height][width][3];//ARUint32  ext_pat2[AR_PATT_SIZE_Y][AR_PATT_SIZE_X][3];\r
 121         double[][] world=new double[4][2];//double    world[4][2];\r
 122         double[][] local=new double[4][2];//double    local[4][2];\r
 123         double[][] para=new double[3][3]; //double    para[3][3];\r
 124         double          d, xw, yw;\r
 125         int             xc, yc;\r
 126         int             xdiv, ydiv;\r
 127         int             xdiv2, ydiv2;\r
 128         int             lx1, lx2, ly1, ly2;\r
 129         int img_x,img_y;\r
 130         \r
 131         img_x=image.getWidth();\r
 132         img_y=image.getHeight();\r
 133 \r
 134         double    xdiv2_reciprocal; // [tp]\r
 135         double    ydiv2_reciprocal; // [tp]\r
 136         int       ext_pat2_x_index;\r
 137         int       ext_pat2_y_index;\r
 138         \r
 139         world[0][0] = 100.0;\r
 140         world[0][1] = 100.0;\r
 141         world[1][0] = 100.0 + 10.0;\r
 142         world[1][1] = 100.0;\r
 143         world[2][0] = 100.0 + 10.0;\r
 144         world[2][1] = 100.0 + 10.0;\r
 145         world[3][0] = 100.0;\r
 146         world[3][1] = 100.0 + 10.0;\r
 147         for(int i = 0; i < 4; i++ ) {\r
 148             local[i][0] = x_coord[vertex[i]];\r
 149             local[i][1] = y_coord[vertex[i]];\r
 150         }\r
 151         get_cpara( world, local, para );\r
 152 \r
 153         lx1 = (int)((local[0][0] - local[1][0])*(local[0][0] - local[1][0])+ (local[0][1] - local[1][1])*(local[0][1] - local[1][1]));\r
 154         lx2 = (int)((local[2][0] - local[3][0])*(local[2][0] - local[3][0])+ (local[2][1] - local[3][1])*(local[2][1] - local[3][1]));\r
 155         ly1 = (int)((local[1][0] - local[2][0])*(local[1][0] - local[2][0])+ (local[1][1] - local[2][1])*(local[1][1] - local[2][1]));\r
 156         ly2 = (int)((local[3][0] - local[0][0])*(local[3][0] - local[0][0])+ (local[3][1] - local[0][1])*(local[3][1] - local[0][1]));\r
 157         if( lx2 > lx1 ){\r
 158             lx1 = lx2;\r
 159         }\r
 160         if( ly2 > ly1 ){\r
 161             ly1 = ly2;\r
 162         }\r
 163         xdiv2 =width;\r
 164         ydiv2 =height;\r
 165         \r
 166         while( xdiv2*xdiv2 < lx1/4 ){\r
 167             xdiv2*=2;\r
 168         }\r
 169         while( ydiv2*ydiv2 < ly1/4 ){\r
 170             ydiv2*=2;\r
 171         }\r
 172         \r
 173         if( xdiv2 > AR_PATT_SAMPLE_NUM)\r
 174         {\r
 175             xdiv2 =AR_PATT_SAMPLE_NUM;\r
 176         }\r
 177         if( ydiv2 >AR_PATT_SAMPLE_NUM)\r
 178         {\r
 179             ydiv2 = AR_PATT_SAMPLE_NUM;\r
 180         }\r
 181         \r
 182         xdiv = xdiv2/width;//xdiv = xdiv2/Config.AR_PATT_SIZE_X;\r
 183         ydiv = ydiv2/height;//ydiv = ydiv2/Config.AR_PATT_SIZE_Y;\r
 184 /*\r
 185 printf("%3d(%f), %3d(%f)\n", xdiv2, sqrt(lx1), ydiv2, sqrt(ly1));\r
 186 */\r
 187 \r
 188         xdiv2_reciprocal = 1.0 / xdiv2;\r
 189         ydiv2_reciprocal = 1.0 / ydiv2;\r
 190         int[] rgb_tmp=new int[3];\r
 191  //     arGetCode_put_zero(ext_pat2);//put_zero( (ARUint8 *)ext_pat2, AR_PATT_SIZE_Y*AR_PATT_SIZE_X*3*sizeof(ARUint32) );\r
 192         for(int j = 0; j < ydiv2; j++ ) {\r
 193         yw = 102.5 + 5.0 * (j+0.5) * ydiv2_reciprocal;\r
 194         for(int i = 0; i < xdiv2; i++ ) {\r
 195             xw = 102.5 + 5.0 * (i+0.5) * xdiv2_reciprocal;\r
 196             d = para[2][0]*xw + para[2][1]*yw + para[2][2];\r
 197             if( d == 0 ){\r
 198                 throw new NyARException();\r
 199             }\r
 200             xc = (int)((para[0][0]*xw + para[0][1]*yw + para[0][2])/d);\r
 201             yc = (int)((para[1][0]*xw + para[1][1]*yw + para[1][2])/d);\r
 202 \r
 203 \r
 204             if( xc >= 0 && xc < img_x && yc >= 0 && yc < img_y ) {\r
 205                 ext_pat2_y_index = j/ydiv;\r
 206                 ext_pat2_x_index = i/xdiv;\r
 207 //              image_index = (yc*arUtil_c.arImXsize+xc)*Config.AR_PIX_SIZE_DEFAULT;\r
 208                 image.pickRgbArray(xc, yc, rgb_tmp);\r
 209 \r
 210                 ext_pat2[ext_pat2_y_index][ext_pat2_x_index][0] += rgb_tmp[0];//R\r
 211                 ext_pat2[ext_pat2_y_index][ext_pat2_x_index][1] += rgb_tmp[1];//G\r
 212                 ext_pat2[ext_pat2_y_index][ext_pat2_x_index][2] += rgb_tmp[2];//B\r
 213 //                                      System.out.println(xc+":"+yc+":"+rgb_tmp[0]+":"+rgb_tmp[1]+":"+rgb_tmp[2]);\r
 214                 }\r
 215             }\r
 216         }\r
 217 //            short[][][] ext_pat=new short[Config.AR_PATT_SIZE_Y][Config.AR_PATT_SIZE_X][3];//ARUint32  ext_pat2[AR_PATT_SIZE_Y][AR_PATT_SIZE_X][3];\r
 218 \r
 219         for(int j = 0; j < height; j++ ) {\r
 220             for(int i = 0; i < width; i++ ) {                           // PRL 2006-06-08.\r
 221                 extpat[j][i][0]=(short)(ext_pat2[j][i][0] / (xdiv*ydiv));//ext_pat[j][i][0] = (byte)(ext_pat2[j][i][0] / (xdiv*ydiv));\r
 222                 extpat[j][i][1]=(short)(ext_pat2[j][i][1] / (xdiv*ydiv));//ext_pat[j][i][1] = (byte)(ext_pat2[j][i][1] / (xdiv*ydiv));\r
 223                 extpat[j][i][2]=(short)(ext_pat2[j][i][2] / (xdiv*ydiv));//ext_pat[j][i][2] = (byte)(ext_pat2[j][i][2] / (xdiv*ydiv));\r
 224             }\r
 225         }\r
 226     }\r
 227 }