Стабилизация изображений с камеры с помощью Android SDK (Kotlin/Java)

ARCore теперь поддерживает электронную стабилизацию изображения (EIS), которая помогает обеспечить плавный предварительный просмотр камеры. EIS обеспечивает стабилизацию, наблюдая за движением телефона с помощью гироскопа и применяя компенсационную гомографическую сетку в границах текстуры камеры, которая компенсирует незначительные дрожания. EIS поддерживается только в книжной ориентации устройства. Все ориентации будут поддерживаться в версии ARCore 1.39.0.

Запросить поддержку EIS и включить EIS

Чтобы включить EIS, настройте свой сеанс на использование ImageStabilizationMode.EIS . Если устройство не поддерживает функцию EIS, это приведет к выдаче исключения из ARCore.

if (!session.isImageStabilizationModeSupported(Config.ImageStabilizationMode.EIS)) {
  return;
}
Config config = session.getConfig();
config.setImageStabilizationMode(Config.ImageStabilizationMode.EIS);
session.configure(config);

if (!session.isImageStabilizationModeSupported(Config.ImageStabilizationMode.EIS)) return
session.configure(
  session.config.apply { imageStabilizationMode = Config.ImageStabilizationMode.EIS }
)

Преобразование координат

Когда EIS включен, средству визуализации необходимо использовать измененные координаты устройства и соответствующие координаты текстуры, которые включают компенсацию EIS при рендеринге фона камеры. Чтобы получить координаты, компенсированные EIS, используйте Frame.transformCoordinates3d() , используя OPENGL_NORMALIZED_DEVICE_COORDINATES в качестве входных данных и EIS_NORMALIZED_DEVICE_COORDINATES в качестве выходных данных, чтобы получить координаты 3D-устройства, и EIS_TEXTURE_NORMALIZED в качестве выходных данных, чтобы получить координаты 3D-текстуры. На данный момент единственным поддерживаемым типом входных координат для Frame.transformCoordinates3d() является OPENGL_NORMALIZED_DEVICE_COORDINATES .

final FloatBuffer cameraTexCoords =
    ByteBuffer.allocateDirect(COORDS_BUFFER_SIZE_3D)
        .order(ByteOrder.nativeOrder())
        .asFloatBuffer();

final FloatBuffer screenCoords =
    ByteBuffer.allocateDirect(COORDS_BUFFER_SIZE_3D)
        .order(ByteOrder.nativeOrder())
        .asFloatBuffer();

final FloatBuffer NDC_QUAD_COORDS_BUFFER =
    ByteBuffer.allocateDirect(COORDS_BUFFER_SIZE_2D)
        .order(ByteOrder.nativeOrder())
        .asFloatBuffer()
        .put(
            new float[] {
              /*0:*/ -1f, -1f, /*1:*/ +1f, -1f, /*2:*/ -1f, +1f, /*3:*/ +1f, +1f,
            });

final VertexBuffer screenCoordsVertexBuffer =
    new VertexBuffer(render, /* numberOfEntriesPerVertex= */ 3, null);
final VertexBuffer cameraTexCoordsVertexBuffer =
    new VertexBuffer(render, /* numberOfEntriesPerVertex= */ 3, null);

NDC_QUAD_COORDS_BUFFER.rewind();
frame.transformCoordinates3d(
    Coordinates2d.OPENGL_NORMALIZED_DEVICE_COORDINATES,
    NDC_QUAD_COORDS_BUFFER,
    Coordinates3d.EIS_NORMALIZED_DEVICE_COORDINATES,
    screenCoords);
screenCoordsVertexBuffer.set(screenCoords);

NDC_QUAD_COORDS_BUFFER.rewind();
frame.transformCoordinates3d(
    Coordinates2d.OPENGL_NORMALIZED_DEVICE_COORDINATES,
    NDC_QUAD_COORDS_BUFFER,
    Coordinates3d.EIS_TEXTURE_NORMALIZED,
    cameraTexCoords);
cameraTexCoordsVertexBuffer.set(cameraTexCoords);

val COORDS_BUFFER_SIZE_2D = 2 * 4 * Float.SIZE_BYTES
val COORDS_BUFFER_SIZE_3D = 3 * 4 * Float.SIZE_BYTES
val cameraTexCoords =
  ByteBuffer.allocateDirect(COORDS_BUFFER_SIZE_3D)
    .order(ByteOrder.nativeOrder())
    .asFloatBuffer()
val screenCoords =
  ByteBuffer.allocateDirect(COORDS_BUFFER_SIZE_3D)
    .order(ByteOrder.nativeOrder())
    .asFloatBuffer()
val cameraTexCoordsVertexBuffer = VertexBuffer(render, /* numberOfEntriesPerVertex= */ 3, null)
val screenCoordsVertexBuffer = VertexBuffer(render, /* numberOfEntriesPerVertex= */ 3, null)
val NDC_QUAD_COORDS_BUFFER =
  ByteBuffer.allocateDirect(COORDS_BUFFER_SIZE_2D)
    .order(ByteOrder.nativeOrder())
    .asFloatBuffer()
    .apply {
      put(
        floatArrayOf(
          /* 0: */
          -1f,
          -1f,
          /* 1: */
          +1f,
          -1f,
          /* 2: */
          -1f,
          +1f,
          /* 3: */
          +1f,
          +1f
        )
      )
    }
NDC_QUAD_COORDS_BUFFER.rewind()
frame.transformCoordinates3d(
  Coordinates2d.OPENGL_NORMALIZED_DEVICE_COORDINATES,
  NDC_QUAD_COORDS_BUFFER,
  Coordinates3d.EIS_NORMALIZED_DEVICE_COORDINATES,
  screenCoords
)
screenCoordsVertexBuffer.set(screenCoords)

NDC_QUAD_COORDS_BUFFER.rewind()
frame.transformCoordinates3d(
  Coordinates2d.OPENGL_NORMALIZED_DEVICE_COORDINATES,
  NDC_QUAD_COORDS_BUFFER,
  Coordinates3d.EIS_TEXTURE_NORMALIZED,
  cameraTexCoords
)
cameraTexCoordsVertexBuffer.set(cameraTexCoords)

Когда EIS отключен, выходные 3D-координаты эквивалентны их 2D-аналогам, при этом значения z не вызывают изменений.

Изменить шейдеры

Рассчитанные 3D-координаты должны быть переданы в шейдеры фонового рендеринга. Буферы вершин теперь трехмерные с EIS:

layout(location = 0) in vec4 a_Position;
layout(location = 1) in vec3 a_CameraTexCoord;
out vec3 v_CameraTexCoord;
void main() {
  gl_Position = a_Position;
  v_CameraTexCoord = a_CameraTexCoord;
}

Кроме того, фрагментный шейдер должен применить коррекцию перспективы:

precision mediump float;
uniform samplerExternalOES u_CameraColorTexture;
in vec3 v_CameraTexCoord;
layout(location = 0) out vec4 o_FragColor;
void main() {
  vec3 tc = (v_CameraTexCoord / v_CameraTexCoord.z);
  o_FragColor = texture(u_CameraColorTexture, tc.xy);
}

Дополнительные сведения см. в примере приложения hello_eis_kotlin .