增强现实引擎ARToolKit工作原理简介

iefreer 发表于 2018-11-19 17:46:47

标签: webar, artoolkit, webxr

- +

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:

artoolkit.gif

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。

possitive(2) negative(0) views315 comments0
私信 收藏 分享
分享到

发送私信

最新评论

请先 登录 再评论.
相关文章
  • OpenGL/WebGL顶点坐标变换过程简介

    世界坐标是按照笛卡尔坐标系定义出来的绝对坐标系,下面的各种坐标系都建立在世界坐标的基础上。对象坐标系对象被应用于任何...

  • 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...

  • html5跨平台实战-第一周-水平测验-新闻列表页面

    这是一个DIV+CSS布局页面的一个实例,主要介绍POSITION定位、导航UL LI的制作、利用浮动原理对页面分栏、分列的页面布局。新闻页面的效果图

  • 创建非矩形网页页面元素的常用技术和实例代码

    非矩形设计正在变成一种时尚,比如波浪形、菱形、三角形等:而随着技术发展,这种设计在技术实现上也变得更容易。本文以最简单的三角形为例,演示使用5种方法来...

  • 常见面试题JavaScript闭包(ES5语法)

    JavaScript闭包(Closure)是常见的JS面试题,是否理解闭包是一个简单的区分JS初级和高级程序员的判例。几乎每个JS程序员都在使用闭包,有意或无意间。比如编写一个jQuery鼠标点击处理函数:$(function()

  • 计算WebGL中的uniforms变量使用数

    在使用Three.js为人体模型加载皮肤材料时,启用了skinning:true的参数。有时候会导致GL编译错误,提示“too many uniforms”。下面的文章有助于理解错误原因和检...

  • 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5 - 10个必须知道的编程技巧

    作者为Google的Paul,关于如何写出好的WebGL代码的文章。和很多开发者一样,我通过实践学习,但同时我也向其他更有经验的开发者们学习。在过去的几个月中,我在c...

  • inline-block元素设置overflow:hidden属性导致相邻行内元素向下偏移

    在表单修改界面中常会使用一个标签、一个内容加一个修改按钮来组成单行界面,如图1所示。那么在表单总长度受限的情况下,当中间的邮箱名称过长时,会遮盖到旁边...

  • 如何使用CSS3实现一个3D商品标签

    使用3D缎带形状的标签是常见的一个设计模式,用在商品折扣、文章标题或网站推荐信息上,来突出显示重点内容,吸引用户视觉焦点。实现的方法有2种,一种是使用背...

  • 使用CSS3实现流星雨动画教程

    很多营销页面中需要实现类似流星雨的动画背景,营造节日浪漫的气氛。要实现这样的效果,有两种方法,一个是使用Canvas,一个是使用纯CSS3,我们这里介绍第2种方...

  • 更多...