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增强现实技术

计算机科学 Yovae 1841浏览

ARToolKit工具包最早是由日本学者Hirokazu Kato研制开发的,后来由HIT Lab等多个研究机构共同推进完善,其主要功能是实现真实场景中标志物相对于摄像头位置、方向信息的跟踪,以及完成虚拟物体的实时注册。ARToolKit工具包从跟踪注册的自然属性出发,在虚拟物体、真实环境、摄像机、2D成像平面坐标系空间之间的转换,将虚拟物体注册到真实场景中去,实现虚实无缝结合。
ARToolKit最初是用c语言写的,可以用其他语言重写,从而移植到不同的开发环境中去。下面详细介绍ARtoolKit的安装配置。
安装介绍
ARToolKit的核心部分是一组可供应用程序调用的函数库。出于这个理由,ARToolKit以源代码的方式发布。所以,你需要对它进行编译使之工作于你的平台。因此,你需要一个开发环境。开源开发环境(如GCC)可工作于任何平台,你可以选择使用它来进行编译。当然,ARToolKit也支持在Microsoft Visual Studio中进行编译。
尽管ARToolKit为各种平台提供了类似的功能,安装方法却不尽相同。本文档的这个部分就是介绍如何在不同平台上安装并配置ARToolKit。
要安装并使用ARToolKit,你的机器、操作系统和平台必须满足基本要求。你的硬件必须能获取视频流,并且CPU性能要足够好,以便同时进行图像的处理和显示。在软件方面需要满足一些(软件包的)依赖关系,否则会导致编译错误。主要的依赖关系都是跨平台的(如OpenGL和GLUT),其他的依赖关系需要根据你自己的操作系统来满足(如DirectShow,V4L,QuickTime)。

.ARToolKit是免费的自由软件,你可以在它的官方主页ARToolKit Home Page 下载到这个程序。
请从Download下载页面里下载以下的3个文件。
ARToolkit-2.71.2.tgz (988KB)
DSVL-0.0.8b.zip (2.57MB)
OpenVRML-0.14.3-win32.zip (10.8MB)

ARToolKit的3D图形处理部分中主要使用了OpenGL 。 OpenGL是3D图形程序库。 OpenGL没有包含在ARToolKit中,所以必需另外下载一下。
请去GLUT for Win32的网页下载下面的这个文件。
glut-3.7.6-bin.zip (117KB)
请先安装OpenGL,然后再安装ARToolKit 。

.OpenGL的安装

请按照以下的步骤顺序进行。

首先,请将glut-3.7.6-bin.zip解压缩。
将【glut32.dll】放进 [windows\system32]里面去。
把【glut.h】放进你自己的开发环境里的[include\GL]文件夹里面去。
< 开发环境为VisualC++6.0的例子 >
C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\ Include\GL

把【glut32.lib】放进你自己的开发环境的[Lib]文件夹里面去。
< 开发环境为VisualC++6.0的例子 >
C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Lib

.ARToolKit的安装
请按照以下步骤顺序进行操作。
【1】 文件的解压缩和复制

将ARToolkit-2.71.2.tgz,DSVL-0.0.8b.zip,OpenVRML-0.14.3-win32.zip分别解压缩出来。
解开压缩后会生成 [ARToolKit] [DSVL] [OpenVRML] 3个文件夹。 (原作者没有说清楚,从官方网站上下载ARToolkit-2.72.1.tgz后实际上会得到1个扩展名为.gz的压缩文件,将此.gz文件解压 缩后会得到1个没有扩展名的文件,请手动为此文件添加 “.tgz ”的后缀名,然后再对此文件解压缩,即可得到[ARToolKit]文件夹)。
请把 [DSVL] 和 [OpenVRML] 这2个文件夹移动到[ARToolKit]文件夹里去。
请把[ARToolKit]移动到 [C:\Program Files\] 路径下面去。
请将以下的3个DLL文件复制进 [ARToolkit\bin\]路径下面去.

ARToolKit\DSVL\bin\DSVL.dll
ARToolKit\DSVL\bin\DSVLd.dll
ARToolKit\OpenVRML\bin\js32.dll
请双击鼠标左键执行【ARToolKit\Configure.win32.bat】文件。

【2】 VisualC++的设置
首先来打通一条通往“包含文件”( Include file )与静态程序库(Library)的路径。这将可以教会你的开发环境到指定的场所去读写文件。
VisualC++的上方菜单栏里,点选[ 工具]–>[选项],然后在跳出来的对话框里双击[ 目录 ]子菜单。
首先在“目录[S]:”下面的候选菜单栏里处于[ Include files]的状态下,在“路径[D]:”下方的空白行里点击2下鼠标左键,点击空白行右边的【…】按钮,将下面表示的路径追加进去。

C:\PROGRAM FILES\ARTOOLKIT\INCLUDE

接下来 在“目录[S]:”下面的候选菜单栏里翻出“Library file”,用与上面同样的方法将下面表示的路径追加进去。

C:\PROGRAM FILES\ARTOOLKIT\LIB

追加完成后,按下【确定】按钮。

接着你得把静态程序库(Library)和样本程序编译一下生成出来。
请用VisualC++打开 [ ARToolKit\ARToolKit.dsw ] 。

VisualC++的上部菜单里点击[组建]–>[批组建],在跳出来的窗口里点击【创建】按钮。

静态库(Library)和样本程序的编译就开始进行了,耐心等待直到编译完成。失败的话会发生蓝屏死机,请卸载掉电视卡扫描仪之类的其它输入型硬件设备后再试试看。编译结束后就大功告成了。
【补充】

“嫌编译太麻烦太费事了”或者“编译总是失败”的人可以在官方网站上直接下载到1个已经编译好的(Binary)文件,文件名是ARToolKit-2.72.1-bin-win32.zip利用这个文件也完全可行。
运行示例程序可能会显示缺少msvcp71d.dll或msvcr71d.dll两个链接库,这两个库可以再网上很容易的找到,这两动态链接库不随ARtoolKit一起。

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