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Kinect for Windows SDK v2.0 开发笔记 (五)骨骼帧与笑面男

2023-03-15 23:58| 来源: 网络整理| 查看: 265

转载于:https://blog.csdn.net/dustpg/article/details/38126079

使用SDK: Kinect for Windows SDK v2.0 public preview

这次说说这骨骼帧的获取。嗯,Kinect买来就为这个啊。不然其他数据,买其他产品就行了,Kinect的卖点也是这个。

先看看这次支持的骨骼关节:

[cpp] view plain copyenum _JointType      {          JointType_SpineBase = 0,          JointType_SpineMid  = 1,          JointType_Neck  = 2,          JointType_Head  = 3,          JointType_ShoulderLeft  = 4,          JointType_ElbowLeft = 5,          JointType_WristLeft = 6,          JointType_HandLeft  = 7,          JointType_ShoulderRight = 8,          JointType_ElbowRight    = 9,          JointType_WristRight    = 10,          JointType_HandRight = 11,          JointType_HipLeft   = 12,          JointType_KneeLeft  = 13,          JointType_AnkleLeft = 14,          JointType_FootLeft  = 15,          JointType_HipRight  = 16,          JointType_KneeRight = 17,          JointType_AnkleRight    = 18,          JointType_FootRight = 19,          JointType_SpineShoulder = 20,          JointType_HandTipLeft   = 21,          JointType_ThumbLeft = 22,          JointType_HandTipRight  = 23,          JointType_ThumbRight    = 24,          JointType_Count = ( JointType_ThumbRight + 1 )       } ;  

支持这25个关节点,不排除会增加的可能,毕竟近景可以分辨十指。

每个关节的状态用这个结构体描述:

[cpp] view plain copytypedef struct _Joint      {      JointType JointType;      CameraSpacePoint Position;      TrackingState TrackingState;      }   Joint;  

JointType就是之前的关节编号,Position是Kinect的相机空间坐标,是三维的。TrackingState是目前关节的追踪状态,

有: 未追踪(0),位置是推测的(1),位置是追踪的(2)

值得说明的是这次C++的SDK也提供了判断手的状态:

[cpp] view plain copyenum _HandState      {          HandState_Unknown   = 0,          HandState_NotTracked    = 1,          HandState_Open  = 2,          HandState_Closed    = 3,          HandState_Lasso = 4      } ;  有:未知(0),未追踪(1),摊开(2),握拳(3)以及Lasso(4),Lasso不知道怎么翻译,大概就是处于摊开与握拳之间的状态,

比如:或者甚至这样都能称为Lasso。

使用方法和之前的差不多,说说不同的:

[cpp] view plain copyIBody* ppBodies[BODY_COUNT] = {0};    if (SUCCEEDED(hr))  {      hr = pBodyFrame->GetAndRefreshBodyData(BODY_COUNT, ppBodies);  }  

这样获取6个IBody接口,用完了记得释放,一个循环释放完

每个接口使用类似下面的代码获取数据:

[cpp] view plain copyfor (int i = 0; i get_IsTracked(&bTracked);            if (SUCCEEDED(hr) && bTracked)          {              Joint joints[JointType_Count];              HandState leftHandState = HandState_Unknown;              HandState rightHandState = HandState_Unknown;                pBody->get_HandLeftState(&leftHandState);              pBody->get_HandRightState(&rightHandState);                hr = pBody->GetJoints(_countof(joints), joints);              if (SUCCEEDED(hr))              {                  // XXXXXXXX              }          }      }  代码很简单,从方法名字就能看出来。这里的可视化方法是用微软提供SDK例子里面的方法,

大概就是相连的关节使用直线连起来之类的,这部分代码相当无聊,有Direct2D基础的同学可以无视,详细请看范例。效果如下

好了,其实之前的例子SDK提供的例子多少有,这里自然要给个原创的东西(当然创意不是原创的)。

看到标题的同学大概也能猜到了,那就是《攻壳机动队 S.A.C》(Ghost In The Shell: Stand Alone Complex)里面出现的一个人物,这个人物出场使用一个图标挡住了脸:

这里我们就要实现这个效果,算是一个实时打码的软件吧。

这里,我们的那个文字也要像原作一样旋转,为了保证流程,所以我们这次图像API选择的D2D 1.1(能够等在垂直同步)。

D2D 1.1的初始化,说实话,我都不记得,

要用D2D 1.1时,复制过来即可,毕竟不是考试

那么怎么实现那个图标呢,您可是使用图片。但是作为程序猿,使用代码即时生成是一个不错的选择。

Direct2D提供了一个硬件加速的几何体渲染接口,非常方便。旋转的文字渲染需要DirectWrite + Direct2D,学习的范围不在这里,

详细请看范例。

至于这个图标的几何形状怎么表示,当然用目测。。。这是不现实的,我在其他地方找到了一个笑面男的SVG图像,代码如下:

[html] view plain copy                                                       I thought what I'd do was, I'd pretend I was one of those deaf-mutes                                                                                                现在根据这个代码,可以大概写出下面的代码,部分坐标经过了本人的微调。

[cpp] view plain copy// 创建笑面男相关  HRESULT ImageRenderer::CreateLaughingMan(){      // 基本半径      const FLOAT BASE_RADIUS = 135.f;        HRESULT hr = S_OK;      IDWriteTextFormat* pImpactFormat = nullptr;      // 创建Impact文本格式      hr = m_pDWriteFactory->CreateTextFormat(          L"Impact",          nullptr,          DWRITE_FONT_WEIGHT_NORMAL,          DWRITE_FONT_STYLE_NORMAL,          DWRITE_FONT_STRETCH_CONDENSED,          41.f/96.f*72.f,          L"",          &pImpactFormat          );        // 创建文本布局      if (SUCCEEDED(hr)){          pImpactFormat->SetWordWrapping(DWRITE_WORD_WRAPPING_NO_WRAP);          WCHAR* text = L"I thought what I'd do was, I'd pretend I was one of those deaf-mutes";          auto length = wcslen(text);          hr = m_pDWriteFactory->CreateTextLayout(text, length, pImpactFormat, BASE_RADIUS, BASE_RADIUS, &m_pTextLayoutLaughingMan);      }      // 创建文本几何路径: 一个圆      if (SUCCEEDED(hr)){          D2D1_ELLIPSE ellipse;          ellipse.point.x = 0.f;          ellipse.point.y = 0.f;          ellipse.radiusX = BASE_RADIUS;          ellipse.radiusY = BASE_RADIUS;          hr = m_pD2DFactory->CreateEllipseGeometry(&ellipse, &m_pTextAnimationPath);      }      // 笑面男路径      if (SUCCEEDED(hr)){          hr = m_pD2DFactory->CreatePathGeometry(&m_pLaughingManGeometryBlue);          // 画线          ID2D1GeometrySink* pSink = nullptr;          if (SUCCEEDED(hr)){              hr = m_pLaughingManGeometryBlue->Open(&pSink);          }          if (SUCCEEDED(hr)){              auto nowPoint = D2D1::Point2F();              pSink->SetFillMode(D2D1_FILL_MODE_WINDING);              D2D1_ARC_SEGMENT arc;              D2D1_BEZIER_SEGMENT bezier;              arc.rotationAngle = 0.f;              //               nowPoint.x = -8.f; nowPoint.y = -124.f;              pSink->BeginFigure(nowPoint, D2D1_FIGURE_BEGIN_FILLED);              nowPoint.x += 16.f;              pSink->AddLine(nowPoint);              nowPoint.x += 2.f; nowPoint.y += 5.f;              pSink->AddLine(nowPoint);              nowPoint.x -= 20.f;              pSink->AddLine(nowPoint);              pSink->EndFigure(D2D1_FIGURE_END_CLOSED);              //               nowPoint.x = -105.f; nowPoint.y = -20.f;              pSink->BeginFigure(nowPoint, D2D1_FIGURE_BEGIN_FILLED);              nowPoint.y -= 20.f;              pSink->AddLine(nowPoint);              nowPoint.x += 270.f;              pSink->AddLine(nowPoint);              nowPoint.y += 80.f;              arc.size.height = 40.f;              arc.size.width = 40.f;              arc.sweepDirection = D2D1_SWEEP_DIRECTION_CLOCKWISE;              arc.point = nowPoint;              arc.arcSize = D2D1_ARC_SIZE_SMALL;              pSink->AddArc(&arc);              nowPoint.x -= 55.f;              pSink->AddLine(nowPoint);              nowPoint.y -= 20.f;              pSink->AddLine(nowPoint);              nowPoint.x += 55.f;              pSink->AddLine(nowPoint);              nowPoint.y -= 40.f;              arc.size.height = 20.f;              arc.size.width = 20.f;              arc.sweepDirection = D2D1_SWEEP_DIRECTION_COUNTER_CLOCKWISE;              arc.point = nowPoint;              pSink->AddArc(&arc);              pSink->EndFigure(D2D1_FIGURE_END_CLOSED);              //               nowPoint.x = -85.f; nowPoint.y= 20.f;              pSink->BeginFigure(nowPoint, D2D1_FIGURE_BEGIN_FILLED);              nowPoint.x += 170.f;              arc.size.height = 90.f;              arc.size.width = 90.f;              arc.sweepDirection = D2D1_SWEEP_DIRECTION_COUNTER_CLOCKWISE;              arc.arcSize = D2D1_ARC_SIZE_SMALL;              arc.point = nowPoint;              pSink->AddArc(&arc);              nowPoint.x -= 20.f;              pSink->AddLine(nowPoint);              nowPoint.x -= 130.f;              arc.size.height = 70.f;              arc.size.width = 70.f;              arc.sweepDirection = D2D1_SWEEP_DIRECTION_CLOCKWISE;              arc.point = nowPoint;              pSink->AddArc(&arc);              pSink->EndFigure(D2D1_FIGURE_END_CLOSED);              //                 nowPoint.x = -65.f; nowPoint.y = 20.f;              pSink->BeginFigure(nowPoint, D2D1_FIGURE_BEGIN_FILLED);              nowPoint.y += 20.f;              pSink->AddLine(nowPoint);              nowPoint.x += 130.f;              pSink->AddLine(nowPoint);              nowPoint.y -= 20.f;              pSink->AddLine(nowPoint);              pSink->EndFigure(D2D1_FIGURE_END_CLOSED);              //pSink->BeginFigure(nowPoint, D2D1_FIGURE_BEGIN_FILLED);              //               nowPoint.x = -20.f; nowPoint.y = 10.f;              pSink->BeginFigure(nowPoint, D2D1_FIGURE_BEGIN_FILLED);              bezier.point1.x = nowPoint.x - 17.f;              bezier.point1.y = nowPoint.y - 14.f;              bezier.point2.x = nowPoint.x - 27.f;              bezier.point2.y = nowPoint.y - 14.f;              nowPoint.x -= 44.f;              bezier.point3 = nowPoint;              pSink->AddBezier(&bezier);              bezier.point1.x = nowPoint.x + 6.f;              bezier.point1.y = nowPoint.y - 25.f;              bezier.point2.x = nowPoint.x + 37.f;              bezier.point2.y = nowPoint.y - 25.f;              nowPoint.x += 44.f;              bezier.point3 = nowPoint;              pSink->AddBezier(&bezier);              pSink->EndFigure(D2D1_FIGURE_END_CLOSED);              //               nowPoint.x = 60.f; nowPoint.y = 10.f;              pSink->BeginFigure(nowPoint, D2D1_FIGURE_BEGIN_FILLED);              bezier.point1.x = nowPoint.x - 17.f;              bezier.point1.y = nowPoint.y - 14.f;              bezier.point2.x = nowPoint.x - 27.f;              bezier.point2.y = nowPoint.y - 14.f;              nowPoint.x -= 44.f;              bezier.point3 = nowPoint;              pSink->AddBezier(&bezier);              bezier.point1.x = nowPoint.x + 6.f;              bezier.point1.y = nowPoint.y - 25.f;              bezier.point2.x = nowPoint.x + 37.f;              bezier.point2.y = nowPoint.y - 25.f;              nowPoint.x += 44.f;              bezier.point3 = nowPoint;              pSink->AddBezier(&bezier);              pSink->EndFigure(D2D1_FIGURE_END_CLOSED);              hr = pSink->Close();          }          SafeRelease(pSink);      }      // 笑面男白色部分      if (SUCCEEDED(hr)){          hr = m_pD2DFactory->CreatePathGeometry(&m_pLaughingManGeometryWhite);          // 画线          ID2D1GeometrySink* pSink = nullptr;          if (SUCCEEDED(hr)){              hr = m_pLaughingManGeometryWhite->Open(&pSink);          }          if (SUCCEEDED(hr)){              auto nowPoint = D2D1::Point2F();              //               nowPoint.x = -125.f; nowPoint.y = -20.f;              pSink->BeginFigure(nowPoint, D2D1_FIGURE_BEGIN_FILLED);              nowPoint.y += 10.f;              pSink->AddLine(nowPoint);              nowPoint.x += 35.f;              pSink->AddLine(nowPoint);              nowPoint.y += 30.f;              pSink->AddLine(nowPoint);              nowPoint.x += 260.f;              pSink->AddLine(nowPoint);              nowPoint.y -= 40.f;              D2D1_ARC_SEGMENT arc = { nowPoint, D2D1::SizeF(20.f, 20.f), 0.f, D2D1_SWEEP_DIRECTION_COUNTER_CLOCKWISE, D2D1_ARC_SIZE_SMALL };              pSink->AddArc(&arc);              pSink->EndFigure(D2D1_FIGURE_END_CLOSED);              hr = pSink->Close();          }      }      // 笑面蓝      if (SUCCEEDED(hr)){          hr = m_pD2DDeviceContext->CreateSolidColorBrush(D2D1::ColorF(0x005577), &m_pLaughingBlueBrush);      }      // 笑面白      if (SUCCEEDED(hr)){          hr = m_pD2DDeviceContext->CreateSolidColorBrush(D2D1::ColorF(0xFFFFFF), &m_pLaughingWhiteBrush);      }      SafeRelease(pImpactFormat);      return hr;  }  反正很蛋疼

是的,我们这次使用的是D2D 1.1。之前说过,所以这里就使用轮询模式。

这里要使用彩色数据流 + 骨骼数据流,那么是否需要使用复源帧?

使用复源帧是为了保证数据同步,轮询模式下异步的效果很及时,所以这里不使用复源帧。

大致过程如下:

刷新:

    获得彩色数据 -> 复制到位图

    获得骨骼数据 -> 检查并更新头部位置,根据远近设置相对缩放率(实现近大远小,大致即可,不用精确)

渲染:

    渲染彩色帧

    渲染笑面男

Kinect2支持6人骨骼追踪,所以数据要准备6份。这样6人同时出现也能一起打码得意

效果如下:Kinect2获得的骨骼数据默认就已经平滑过了,不需要像1代那样设置平滑参数,也说明精度的提高。

为了模拟原作的抖动,只能自己手动模拟了。

范例下载地址:点击这里



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