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Equipe: Alan José de Moura Alana Brito Ana Cecília Martins Marcelo Costa Maria Marcela Meira Lins Onde achar a apresentação: www/~mmsml.

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1 Equipe: Alan José de Moura Alana Brito Ana Cecília Martins Marcelo Costa Maria Marcela Meira Lins Onde achar a apresentação: www/~mmsml

2  Um pouco sobre a Realidade Aumentada  Um pouco sobre o ARToolKit  Ferramentas necessárias  Processos de desenvolvimento de aplicação utilizando ARToolKit  Exemplos

3 Realidade Misturada Ambiente RealRealidade AumentadaVirtualidade AumentadaAmbiente Virtual

4  Enriquecimento do real com o virtual  Presença do mundo real (não há imersão total no mundo virtual)  Uso de marcadores. Ou não (MAR).

5  Tecnologia ainda em pleno desenvolvimento, ganhando espaço e com grandes perspectivas  Tecnologia que se adapta a nossa maneira natural de interação  Ao invés de mudar nossa maneira de ver o mundo, ela acrescenta.

6  Biblioteca para construção de aplicativos baseados em Realidade Aumentada (baseada em marcadores!)  Desenvolvida em C/C++

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8  Possibilita a utilização de uma ou mais câmeras para captura da imagem  Fácil calibragem de Câmera  Reconhecimento de múltiplos marcadores  Compatível com diversos Sistemas Operacionais  Distribuída com código fonte completo

9  Ambiente de Desenvolvimento das linguagens C e C++ (e.g. Microsoft Visual Studio)  Entrada de Vídeo (WebCam)  Biblioteca para comunicação com a entrada de vídeo (DSVideoLib)  Para sintetizar as imagens: Glut e OpenGL  Para compatibilidade entre câmeras e placas de aquisição de vídeo: DirectX Runtime

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11 Inicialização 1. Inicializa a captura de vídeo, carrega os marcadores e os parâmetros de vídeo Loop principal 2. Captura um frame de vídeo 3. Detecta e reconhece os marcadores no frame 4. Calcula a transformação da câmera relativa ao marcador detectado 5. Desenha os objetos virtuais nos marcadores detectados Finalização 6. Fecha o dispositivos de vídeo

12 Inicialização 1. Inicializações do glut e OpenGL 2. Abrir um input de vídeo 3. Armazenar tamanho do vídeo capturado 4. Carregar os parâmetros intrínsecos da câmera (retorno do passo de calibragem) 5. Modificar o tamanho do vídeo nos parâmetros da câmera 6. Inicializar os parâmetros da câmera (especificados da estrutura de parâmetros da câmera) 7. Carregar o bitmap do marcador especificado como parâmetro 8. Inicializar a biblioteca gsub arVideoOpen arVideoInqSize arParamLoad arParamChangeSize arInitCParam arLoadPatt argInit()

13 Loop Principal 1. Captura um frame de vídeo 2. Define o contexto de renderização (2D ou 3D), definindo uma projeção ortográfica 3. Mostra a imagem na tela como um bitmap 4. Detecta os marcadores 5. Captura próximo frame de vídeo – tal situação só pôde ocorrer porque todas as informações necessárias já foram coletadas 6. Verifica se o objeto deve ou não ser visível 7. Realiza as transformações da câmera em relação à posição dos marcadores 8. Desenha os objetos virtuais no marcador arVideoGetImage argDrawMode2D argDispImage arDetectMarker arVideoCapNext Vide algoritmo no exemplo simpleTest.c arGetTransMat draw

14 Finalização 1. Finaliza a captura de vídeo 2. Fecha a ligação com a fonte de vídeo 3. Fecha a biblioteca gsub arVideoCapStop arVideoClose argCleanup

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16  É desejável saber os parâmetros da câmera para posicionar com mais precisão os objetos virtuais sobre a cena real  Principais propriedades extraídas da calibragem: distorções de lente, ponto central da câmera distância focal da câmera  Técnicas: Dois passos: maior precisão Um passo: mais prático

17  Imprimir a imagem calib_dist.pdf  Rodar o exemplo calib_dist.exe  Capturar imagem e marca os 24 pontos em ordem  Repetir o último procedimento de 5 a 10 vezes em diferentes ângulos  Clicar no botão direito do mouse para calcular Distorsão  ESCREVER EM ALGUM CANTO OS RESULTADOS OBTIDOS

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19  Imprimir a imagem calib_cparam.pdf  Rodar calib_cparam.exe  Capturar imagem e define as linhas horizontais e verticais seqüencialmente.  Repetir o último procedimento 5 vezes, afastando, a cada interação, a câmera em 10 cm.  Definir o nome do arquivo como camera_para.dat  Substituir o arquivo criado no diretório bin/Data

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21  Apenas executa a segunda parte do processo de calibrar em dois passos.  O arquivo usado para a calibragem é o calib_camera2.exe

22  Edite em um editor de imagens o arquivo blankPatt.gif, localizado no diretório patterns  Crie uma imagem em preto e branco do padrão desejado que caiba no meio deste quadrado, os melhores padrões são assimétricos e sem muitos detalhes

23  Imprima a imagem  Vá para o diretório bin e execute o programa mk_patt.  Entre com o nome do arquivo camera_para.dat (este é o nome default para o arquivo de parâmetros de câmera)

24  O programa abrirá então uma janela de vídeo  Coloque o padrão a ser treinado em uma superfície plana em boas condições de iluminação.  Coloque a câmera de vídeo apontando diretamente para o padrão e vire-o até que um quadrado com dois lados vermelhos e dois lados verdes apareça em torno do padrão

25  Rotacione a câmera até que os lados vermelhos do quadrado estejam no topo e à esquerda do quadrado na imagem de vídeo  Clique no botão esquerdo do mouse.  Escolha um nome de arquivo para o padrão. é gerada uma imagem em mapa de bits do padrão que é criado e copiado para este arquivo.

26 Outros podem ser treinados simplesmente apontando a câmera para novos padrões e repetindo o processo, ou clicando o botão direito do mouse para sair da aplicação. É preciso copiar os novos arquivos de padrões no diretório bin/Data antes de usá-los.

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28  www.cin.ufpe.br/~mmsml www.cin.ufpe.br/~mmsml  Baixar e descompactar o ARToolKit.zip  Quem ficar até o final da aula poderá ganhar uma surpresa!!

29  Infelizmente, como o computador que vocês estão logados não tem webcams, terão que utilizar um vídeo gravado por nós para realizar os testes.  Execute o vídeo presente no diretório: …\dsvl\media\opa.avi

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35  Vamos mudar o vídeo usado no simpleTest.  www.cin.ufpe.br/~mmsml

36  Alterar centro do marcador  Movimentar o objeto virtual sem usar funções OpenGL  Mudar o objeto virtual do marcador

37  Documentação: http://www.hitl.washington.edu/artoolkit / http://www.hitl.washington.edu/artoolkit /  API: http://artoolkit.sourceforge.net/apidoc/i ndex.html http://artoolkit.sourceforge.net/apidoc/i ndex.html

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