ARToolkit

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ARToolkit
N G U K Y E E T N T Y
P O N J R O O N Y A T H A N

• Augmented Reality Toolkit

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Ce que nous allons présenter

• Introduction
• Architecture
• Installation
• Principes de développement
• Tout ce quon peut faire avec
• Limitations
• Outils autour de ARToolkit
• Demo

NGUYEN Ketty PONROY Jonathan 2
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En quelques mots
Quest-ce Architecture Installation
Développement Possibilités Limitations Outils
Demo

• Librairie C/C avec des outils vidéo
• Fonctions prédéfinies
• Utilisation des différents outils
• Réalité augmentée en temps réel
• Introduction dobjets 3D dans le monde
  réel par marqueurs

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Architecture
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• OpenGL pour le rendu
• GLUT pour les évènements et dépendance hardware
  de la librairie video
• API standard sur chaque platform (e.g win32 pour
  Windows)

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Structure
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• Lutilisateur peut facilement remplacer un module
  par un autre
• Flux de données

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Installation
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Demo

• Le site http//www.hitl.washington.edu/artoolkit/
  (section documentation setup ARToolkit)
• donne la liste des éléments à télécharger
• ARToolkit
• Glut
• Librairies pour la webcam
• ReadMe disponible pour chaque application
  expliquant toute la procédure à suivre
• Multi-plateforme Windows, Linux et Mac

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Le fonctionnement global
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Chargement d'une image
static void mainLoop(void) static int
contF 0 ARUint8 dataPtr
ARMarkerInfo marker_info int
marker_num int j, k /
grab a vide frame / if( (dataPtr (ARUint8
)arVideoGetImage()) NULL )
arUtilSleep(2) return if(
count 0 ) arUtilTimerReset() count
argDrawMode2D() ...
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Détection du marqueur
..... / grab a vide frame / if( (dataPtr
(ARUint8 )arVideoGetImage()) NULL )
arUtilSleep(2) return if(
count 0 ) arUtilTimerReset() count
argDrawMode2D() argDispImage( dataPtr, 0,0
) / detect the markers in the video frame
/ if( arDetectMarker(dataPtr, thresh,
marker_info, marker_num) lt 0 )
cleanup() exit(0)
arVideoCapNext() .....
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Reconnaissance du symbole
.... if( arDetectMarker(dataPtr, thresh,
marker_info, marker_num) lt 0 )
cleanup() exit(0)
arVideoCapNext() / check for object
visibility / k -1 for( j 0 j lt
marker_num j ) if( patt_id
marker_infoj.id ) if( k -1 ) k
j else if( marker_infok.cf lt
marker_infoj.cf ) k j
if( k -1 ) ....
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Calcul de la matrice de transformation
.... / check for object visibility
/ .... / get the transformation between
the marker and the real camera /
arGetTransMat(marker_infok, patt_center,
patt_width, patt_trans) draw()
argSwapBuffers()
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Demo
Ajout des objets 3D
static void draw( void ) .... / load
the camera transformation matrix /
argConvGlpara(patt_trans, gl_para)
glMatrixMode(GL_MODELVIEW) glLoadMatrixd(
gl_para ) glEnable(GL_LIGHTING)
glEnable(GL_LIGHT0) glLightfv(GL_LIGHT0,
GL_POSITION, light_position)
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, ambi)
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE,
lightZeroColor) glMaterialfv(GL_FRONT,
GL_SPECULAR, mat_flash) glMaterialfv(GL_FRONT
, GL_SHININESS, mat_flash_shiny)
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT, mat_ambient)
glMatrixMode(GL_MODELVIEW)
//glTranslatef( 0.0, 0.0, 25.0 ) glTranslatef(
0, 0, 25.0 ) glutSolidCube(50.0)
glDisable( GL_LIGHTING ) glDisable(
GL_DEPTH_TEST )
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Tout ce qu'on peut faire avec ...
Utiliser plusieurs patterns simultanément
Ex pattern1 cone Data/patt.hiro 80.0 0.0 0.0
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Créer ses propres patterns avec bin/mk_patt
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Utilisation du pattern au niveau du code
char patt_name "Data/patt.hiro" ..... static
void init( void ) ....
arParamChangeSize( wparam, xsize, ysize, cparam
) arInitCparam( cparam ) printf("
Camera Parameter \n") arParamDisp(
cparam ) if( (patt_idarLoadPatt(patt_name)
) lt 0 ) printf("pattern load error
!!\n") exit(0) / open the
graphics window / argInit( cparam, 1.0, 0,
0, 0, 0 )
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Calibrer la caméra
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Demo
calib_dist

• Prendre une autre image et répéter le processus 5
  à 10 fois avec des angles de vues différents pour
  avoir une calibration plus précise
• Ce programme donne le facteur de distorsion et
  les coordonnées du centre de l'image

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calib_cparam
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Pour personnaliser
Par défaut Espacement entre les points 40mm
Distance déloignement à la caméra
100mm Nombre de fois à répéter la procédure 5
inter_coordkji70 40.0iinter_coordk
ji71 40.0j inter_coordkji72
100.0k loop_num 5
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Limitations

• Limitations matérielles
• Reconnaissance de pattern
• Ne pas cacher la moindre zone du pattern
• Etre dans de bonnes conditions lumineuses
• Avoir des patterns simples
• Une vue proche du pattern révèle des sauts si la
  fonction d'historique n'est pas utilisée
• Détection de patterns2D et pas patterns3D

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Outils autour de ARToolkit
Modules supplémentaires
Outils de création de nouveaux patterns
Adaptations
Améliorations
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Améliorations
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Développement Possibilités Limitations Outils
Demo

• Site sur ARToolkit Plus
• Amélioration sur conditions de luminosité
• http//studierstube.icg.tu-graz.ac.at/handheld_
  ar/artoolkitplus.php
• Real-time Augmented Reality
• Système de tracking robuste
• http//www.cv.iit.nrc.ca/research/ar

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Développement Possibilités Outils Limitations
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DEMO
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