日记的ARTOOLKIT笔记（1）：从流程开始看

原创作者：黑白日记 http://artoolkit.net/viewthread.php?tid=3597&extra=page=1

请尊重我的劳动，码字真的很消耗时间和精力

    不知道会坚持多久，希望我能有时间把我所会的全部都写出来吧，也希望能对大家有点点帮助。
    话说，如果只是翻译下注释，那我写跟不写都没什么意义了，但是我的水平还很有限，也没怎么写过教程，我也只能是从翻译注释入手，不过嘛~我会努力的去解释所有看到的东西，从整体出发，一直分析的每一个算法，每一个参数上，力求刨根问底。
    这篇文章算是个ARTOOLKIT编程的基础入门教程吧，不多啰嗦，看正文吧。

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首先，我假定你已经配置好ARTOOLKIT，自己也跟着其它教程调试过某些例子程序了。那么你可以打开“ARToolKit/examples/simple”下的“simpleTest.c”文件，我将通过这个程序的流程来入门，以后的所有修改等操作也将以此程序为框架。

我用的是C++ 2005，当然你也可以使用别的版本，建议2003以上的版本

代码：
//头文件部分
#ifdef _WIN32
#include<windows.h>  //WINDOWS的头文件
#endif
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#ifndef __APPLE__
#include<GL/gl.h>
#include<GL/glut.h>
#else
#include<OpenGL/gl.h>
#include<GLUT/glut.h>  //OpenGL实用库
#endif
#include<AR/gsub.h>
#include<AR/video.h>
#include<AR/param.h>
#include<AR/ar.h>
//头文件部分没啥可说的，1个WINDOWS的头文件，OPENGL的实用库，AR的4个头文件
// 摄像头设置

#ifdef _WIN32
//这里*vconf保存了摄像头配置文件，XML中记录了设想头的ID等信息，如果你有多个摄像头，那就需要对它多了解一些了~
char   *vconf= "Data//WDM_camera_flipV.xml";
#else
char  *vconf = "";
#endif
int          xsize,ysize;     //窗口XY尺寸
int          thresh =100;   //这个参数与摄像头检测标识图部分有关，二值化闸值
int          count =0;       //计数器，记录帧数的，后面有专门处理帧的部分
char        *cparam_name   ="Data/camera_para.dat";  //摄像机参数，记录
                                                        //识别精度信息
ARParam      cparam;
char        *patt_name     ="Data/patt.hiro"; //标识图
int         patt_id;
//标记的大小，下面这3个都是记录标识图几何外形的，在坐标变换时用
double       patt_width    =80.0;   //尺寸
double       patt_center[2] = {0.0,0.0};   //中心
double       patt_trans[3][4];   //矩阵

//这里是对函数的声明
static void  init(void);
static void  cleanup(void);
static void  keyEvent( unsigned char key, int x, inty);
static void  mainLoop(void);
static void  draw( void );

//主函数：每一个C++程序都应该有一个主函数（模块除外）
int main(int argc, char**argv)
{
   glutInit(&argc,argv);   //初始化OpenGL
   init();                 //基本参数初始化
   arVideoCapStart();    //摄像头开始工作
   argMainLoop( NULL, keyEvent, mainLoop);   //主循环
return (0);         //返回0，必写，想知道为什么的话去看C++Primer第四版
}



//键盘检测
static void  keyEvent( unsigned char key, int x, inty)
{

//ESC键退出
   if( key == 0x1b ) {
//这句……其实没啥用，输出的东西一般无人看，测试的时候可能会用到吧
      printf("***%f (frame/sec)/n", (double)count/arUtilTimer());
      cleanup();   //退出时清理使用过的内存等资源
      exit(0);
   }
}

//主循环
static voidmainLoop(void)
{
   ARUint8      *dataPtr;
//图像数据
   ARMarkerInfo   *marker_info;
//标记信息
   int         marker_num;
//寻找到的标记号码
   int          j,k;
//下面这部分代码是从摄像头获取图像的
    if((dataPtr = (ARUint8 *)arVideoGetImage()) == NULL ) {
      arUtilSleep(2);
//这里是如果2毫秒内没有获取图像则程序返回
      return;
   }
   if( count == 0 )arUtilTimerReset();
//定时器复位
   count++;
//帧数+1

//渲染前更新摄像头参数，主要是为渲染2D或3D对象做准备的
   argDrawMode2D();
   argDispImage( dataPtr, 0,0 );


//在摄像头画面中检测标记图案，如果出错，程序退出
//参数说明：dataPtr帧数据，thresh二值化闸值，&marker_info标识特征信息
//&marker_num标识数量
    if(arDetectMarker(dataPtr, thresh, &marker_info,&marker_num) < 0 ) {
      cleanup();
      exit(0);
   }
   arVideoCapNext();
//获取下一帧图像
//下面这部分是寻找标记图案的
   k = -1;
//k=-1代表没有寻找到标记图案
   for( j = 0; j < marker_num; j++ ){
      if( patt_id== marker_info[j].id ) {
         if( k == -1) k = j;
         else if(marker_info[k].cf < marker_info[j].cf ) k =j;
      }
   }
   if( k == -1 ) {
      argSwapBuffers();
//屏幕缓冲
      return;
   }

//计算出标识图案和摄像头之间的坐标变化，这里是关键之一哦~

 arGetTransMat(&marker_info[k], patt_center,patt_width, patt_trans);
    draw();   //渲染模型
   argSwapBuffers();   //屏幕缓冲
}

//下面是初始化，我们来看看初始化中都要做什么
static void init( void )
{
   ARParam  wparam;  //有很多这种类的存在，有兴趣的可以去看看如何实现，没兴趣的可
                      //以无视它，只到有什么用，怎么用就好
    //设定视频设备，出错退出
    if( arVideoOpen( vconf )< 0 ) exit(0);
   //获取窗口大小，出错退出
    if(arVideoInqSize(&xsize, &ysize)< 0 ) exit(0);
    printf("Image size (x,y) =(%d,%d)/n", xsize, ysize);
    //初始化摄像头特征参数，这个参数可以用例子中的程序来得到
    if( arParamLoad(cparam_name,1, &wparam) < 0 ){  //摄像头精度参数
                                                      //也可以说是范围参数
       printf("Cameraparameter load error !!/n");
       exit(0);
    }
    arParamChangeSize(&wparam, xsize, ysize, &cparam);  //根据精度参数修改设置
    arInitCparam(&cparam);  //初始化摄像头

printf("*** Camera Parameter ***/n");
    arParamDisp(&cparam );

   //加载标识图矩阵
    if((patt_id=arLoadPatt(patt_name)) < 0 ) {
       printf("patternload error !!/n");
       exit(0);
    }
   //打开图像窗口
    argInit(&cparam, 1.0, 0, 0, 0, 0 );
}

//退出时清理程序使用过的内存等资源，无论写什么程序，一定要记得这步，擦好你的屁股
static void cleanup(void)
{
    arVideoCapStop();//停止捕捉
   arVideoClose();    //关闭视频设备
   argCleanup();     //清理以及回收资源，真的别指望WINDOWS会自动帮你释放资源
}

//绘制渲染部分，基于OpenGL框架，这部分我就不细说了，OpennGL的教程到处都是，
//我只写写跟AR有关的，想要多了解下OpenGL的东西就自己去看教程吧。
//推荐教程地址：
//  http://topic.csdn.net/u/20090817/13/13985888-b9d7-42f4-842d-c86abb0721a8.html
static void draw( void )
{
    double   gl_para[16];
    GLfloat  mat_ambient[]    = {0.0, 0.0,1.0, 1.0};
    GLfloat  mat_flash[]      = {0.0,0.0, 1.0, 1.0};
    GLfloat  mat_flash_shiny[] = {50.0};
    GLfloat  light_position[]  ={100.0,-200.0,200.0,0.0};
    GLfloat  ambi[]         = {0.1, 0.1,0.1, 0.1};
    GLfloat  lightZeroColor[]  ={0.9, 0.9, 0.9, 0.1};
 //3D绘图模式
   argDrawMode3D();
    argDraw3dCamera( 0, 0);
    glClearDepth( 1.0 );
   glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
   glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glDepthFunc(GL_LEQUAL);
   
    //加载摄像头变换矩阵
    argConvGlpara(patt_trans,gl_para);
   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadMatrixd( gl_para);

   //灯光部分
    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);

   //模型的坐标（x,y,z）
   //想使用自己的模型，或者修改坐标，那就要操作下面这两个函数了~~
    glTranslatef( 0.0, 0.0, 25.0);
   glutSolidCube(50.0);  //绘制一个50的正方体
    glDisable( GL_LIGHTING);
    glDisable( GL_DEPTH_TEST);
}


    这就是最简单的ARTOOLKIT基础框架，大家要做的就是看懂它，然后会用它，最后修改它，让它变成你的东西，整个流程很简单，很容易就能看懂的。