android - 在 Android 上将图像与视频流结合

Question

我正在研究 Android 上的增强现实。

我在 Android 应用程序中使用 ARCore 和 Sceneform。

我已经试用了示例项目，现在想开发自己的应用程序。

我想要实现的一个效果是将图像(比如 .jpeg 或 .png)与来自设备机载摄像头的实时馈送相结合/叠加。

图像将具有透明背景，允许用户同时查看实时提要和图像

但是我不希望叠加图像是固定/静态水印，当用户放大、缩小或平移叠加图像时，也必须放大、缩小和平移等。

我不希望过度播放的图像变成 3d 或任何类似性质的图像。

Sceneform 可以实现这种效果吗？或者我是否需要使用其他第 3 方库和/或工具来实现预期的结果。

更新

用户正在一张空白的白纸上绘图。纸张的方向使用户可以舒适地绘画(左手或右手)。用户在完成图像的同时可以自由移动纸张。

Android 设备放在一张纸上方，拍摄用户绘制所选图像的过程。

正在将实时摄像机画面转换到大电视或监视器屏幕上。

为了帮助用户，他们选择了静态图像来“跟踪”或“复制”。

此图像是在 Android 设备上选择的，并在 Android 应用程序中与实时摄像头流结合。

用户可以放大和缩小他们的绘图，组合的实时流和选定的静态图像也会放大和缩小，这将使用户能够通过绘制“Free Hand”来准确复制选定的静态图像.

当用户直视纸张时，他们只会看到自己的绘图。

当用户在电视或显示器上观看他们绘画的直播流时，他们会看到他们的绘画和所选的静态图像叠加在一起。用户可以控制静态图像的透明度，以帮助他们制作准确的副本。

Answer 1

我认为您正在寻找的是使用 AR 来显示图像，以便图像保持原位，例如在一张纸上，以便作为在纸上绘制图像副本的指南.

这有两个部分。首先是找到那张纸，其次是将图像放在纸上，并在手机四处移动时将其保持在那里。

定位纸张可以通过检测纸张的平面来完成(与普通的白纸相比有一些对比，或图案或其他东西会有所帮助)，然后点击页面中心应该在哪里是。这是在 HelloSceneform 示例中完成的。

如果你想要更准确的纸张边界，你可以点击纸张的 4 个角，然后在那里创建 anchor 。为此，请在 onCreate()

中注册一个平面监听器

   arFragment.setOnTapArPlaneListener(this::onPlaneTapped);

然后在 onPlaneTapped 中，创建 4 个 anchor 节点。有了 4 之后，初始化要显示的绘图。

private void onPlaneTapped(HitResult hitResult, Plane plane, MotionEvent event) {
    if (cornerAnchors.size() != 4) {
        AnchorNode corner = createCornerNode(hitResult.createAnchor());
        arFragment.getArSceneView().getScene().addChild(corner);
        cornerAnchors.add(corner);
    }

    if (cornerAnchors.size() == 4 && drawingNode == null) {
        initializeDrawing();
    }
}

要初始化绘图，请从位图或可绘制对象创建一个 Sceneform 纹理。这可以来自资源或文件 URL。您希望纹理显示整个图像，并随着持有它的模型的大小调整而缩放。

private void initializeDrawing() {
    Texture.Sampler sampler = Texture.Sampler.builder()
            .setWrapMode(Texture.Sampler.WrapMode.CLAMP_TO_EDGE)
            .setMagFilter(Texture.Sampler.MagFilter.NEAREST)
            .setMinFilter(Texture.Sampler.MinFilter.LINEAR_MIPMAP_LINEAR)
            .build();
    Texture.builder()
            .setSource(this, R.drawable.logo_google_developers)
            .setSampler(sampler)
            .build()
            .thenAccept(texture -> {
                MaterialFactory.makeTransparentWithTexture(this, texture)
                        .thenAccept(this::buildDrawingRenderable);
            });
}

保存纹理的模型只是一个平面四边形，大小为角之间的最小尺寸。这与使用 OpenGL 布置四边形的逻辑相同。

private void buildDrawingRenderable(Material material) {

    Integer[] indices = {
            0, 1, 3, 3, 1, 2
    };

    //Calculate the center of the corners.
    float min_x = Float.MAX_VALUE;
    float max_x = Float.MIN_VALUE;
    float min_z = Float.MAX_VALUE;
    float max_z = Float.MIN_VALUE;
    for (AnchorNode node : cornerAnchors) {
        float x = node.getWorldPosition().x;
        float z = node.getWorldPosition().z;
        min_x = Float.min(min_x, x);
        max_x = Float.max(max_x, x);
        min_z = Float.min(min_z, z);
        max_z = Float.max(max_z, z);
    }

    float width = Math.abs(max_x - min_x);
    float height = Math.abs(max_z - min_z);
    float extent = Math.min(width / 2, height / 2);

    Vertex[] vertices = {
            Vertex.builder()
                    .setPosition(new Vector3(-extent, 0, extent))
                    .setUvCoordinate(new Vertex.UvCoordinate(0, 1)) // top left
                    .build(),
            Vertex.builder()
                    .setPosition(new Vector3(extent, 0, extent))
                    .setUvCoordinate(new Vertex.UvCoordinate(1, 1)) // top right
                    .build(),
            Vertex.builder()
                    .setPosition(new Vector3(extent, 0, -extent))
                    .setUvCoordinate(new Vertex.UvCoordinate(1, 0)) // bottom right
                    .build(),
            Vertex.builder()
                    .setPosition(new Vector3(-extent, 0, -extent))
                    .setUvCoordinate(new Vertex.UvCoordinate(0, 0)) // bottom left
                    .build()
    };

    RenderableDefinition.Submesh[] submeshes = {
            RenderableDefinition.Submesh.builder().
                    setMaterial(material)
                    .setTriangleIndices(Arrays.asList(indices))
                    .build()
    };

    RenderableDefinition def = RenderableDefinition.builder()
            .setSubmeshes(Arrays.asList(submeshes))

            .setVertices(Arrays.asList(vertices)).build();

    ModelRenderable.builder().setSource(def)
            .setRegistryId("drawing").build()
            .thenAccept(this::positionDrawing);
}

最后一部分是将四边形定位在角的中心，并创建一个 Transformable 节点，这样图像就可以被微移到适当的位置、旋转或缩放到完美的大小。

private void positionDrawing(ModelRenderable drawingRenderable) {


    //Calculate the center of the corners.
    float min_x = Float.MAX_VALUE;
    float max_x = Float.MIN_VALUE;
    float min_z = Float.MAX_VALUE;
    float max_z = Float.MIN_VALUE;
    for (AnchorNode node : cornerAnchors) {
        float x = node.getWorldPosition().x;
        float z = node.getWorldPosition().z;
        min_x = Float.min(min_x, x);
        max_x = Float.max(max_x, x);
        min_z = Float.min(min_z, z);
        max_z = Float.max(max_z, z);
    }

    Vector3 center = new Vector3((min_x + max_x) / 2f,
            cornerAnchors.get(0).getWorldPosition().y, (min_z + max_z) / 2f);

    Anchor centerAnchor = null;
    Vector3 screenPt = arFragment.getArSceneView().getScene().getCamera().worldToScreenPoint(center);
    List<HitResult> hits = arFragment.getArSceneView().getArFrame().hitTest(screenPt.x, screenPt.y);
    for (HitResult hit : hits) {
        if (hit.getTrackable() instanceof Plane) {
            centerAnchor = hit.createAnchor();
            break;
        }
    }

    AnchorNode centerNode = new AnchorNode(centerAnchor);
    centerNode.setParent(arFragment.getArSceneView().getScene());

    drawingNode = new TransformableNode(arFragment.getTransformationSystem());
    drawingNode.setParent(centerNode);
    drawingNode.setRenderable(drawingRenderable);
}