不用校正姿勢的 NITE 1.5

前一陣子前有提過了，PrimeSense 在新推出的 1.5.x 的 NITE 中，終於讓 user generator 可以不需要擺出 Psi 校正姿勢、就直接進行人體的骨架追蹤了～如此一來，要用 Kinect 透過 OpenNI 來做人體的骨架追蹤，在程式的撰寫上就可以稍微簡單一些了！而這一篇，就大概來提一下，新版 user generator 要怎麼用吧～

不過在開始之前，建議請先回去大概看過之前的介紹文章，這樣應該會比較有些概念：

• 透過 OpenNI / NITE 分析人體骨架（上）、透過 OpenNI / NITE 分析人體骨架（下）
• 使用 Qt 顯示 OpenNI 的人體骨架
• OpenNI 人體骨架分析部分補充、OpenNI XnSkeletonJointOrientation 簡單分析

舊有程式可以不用改

首先很重要的，新的 user generator 提供了不用校正姿勢的人體骨架追蹤後，已經寫好、要使用 psi 校正姿勢的程式還可以用嗎？要不要修改呢？答案是不用，舊有的程式都還是可以再不修改程式碼的情況下，正常運作的！以之前《使用 Qt 顯示 OpenNI 的人體骨架》一文的範例程式（下載）來說，不但程式碼可以不用修改，就連編譯好的執行檔，也都還是可以直接執行、使用的～

而此時，之前偵測到新的使用者後、需要此用 Pose detection 來偵測 Psi 校正姿勢、並進行骨架校正的 callback function，也同樣都會被正常地執行到。不過相對的，舊有的程式在沒有經過修改的情況下，要進行骨架追蹤，應該還是需要擺出骨架校正的 Psi 姿勢的；不過，現在要的 Psi 判定變成非常地簡單、而且校正的也相當地快速，所以其實還是滿方便的～

 

新的程式比較簡單

而如果希望不用擺出特定校正姿勢的話，新的程式要怎麼寫呢？Heresy 這邊是根據官方的 NiUserTracker 這個範例，來做簡化以及修改的。

首先，如果想要知道目前系統的 User Generator 所提供的 Skeleton Capability 是否有提供不需要特定校正姿勢的骨架追蹤的話，可以使用 Skeleton Capability 的 NeedPoseForCalibration() 這個函式來做確認。大致用法就是像下面這樣：

xn::UserGenerator mUser;
// ....
bool bNeedPose = mUser.GetSkeletonCap().NeedPoseForCalibration();

而如果確定 Skeleton Capability 有支援不需要特定校正姿勢的話，就可以省略掉 Pose Detection 部分的程式了～新的流程，大致會如下圖所示：

雖然好像還是要很多步驟，但是實際上和之前還需要使用 Pose Detection 的方法相比（流程圖），其實已經算是簡化相當多了～而實際上，雖然上面的流程圖裡有四個 callback function（New User、Lost User、Calibration Start、Calibration End），但是實際上，有必要一定要實作的，就只有 New User 和 Calibration End 這兩個而已。

如此一來，本來《透過 OpenNI / NITE 分析人體骨架（上）》中的範例程式，則可以簡化如下：

#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <vector>
 
#include <XnCppWrapper.h>
 
using namespace std;

// callback function of user generator: new user
void XN_CALLBACK_TYPE NewUser( xn::UserGenerator& generator,
                               XnUserID user,
                               void* pCookie )
{
  cout << "New user identified: " << user << endl;
  generator.GetSkeletonCap().RequestCalibration( user, true );
}
// callback function of skeleton: calibration end 
void XN_CALLBACK_TYPE CalibrationEnd( xn::SkeletonCapability& skeleton,
                                      XnUserID user,
                                      XnCalibrationStatus eStatus,
                                      void* pCookie )
{
  cout << "Calibration complete for user " <<  user << ", ";
  if( eStatus == XN_CALIBRATION_STATUS_OK )
  {
    cout << "Success" << endl;
    skeleton.StartTracking( user );
  }
  else
  {
    cout << "Failure" << endl;
    skeleton.RequestCalibration( user, true );
  }
}
 
int main( int argc, char** argv )
{
  // 1. initial context
  xn::Context mContext;
  mContext.Init();
 
  // 2. create user generator
  xn::UserGenerator mUserGenerator;
  mUserGenerator.Create( mContext );
 
  
// 3. Register callback functions of user generator
  XnCallbackHandle hUserCB;
  mUserGenerator.RegisterUserCallbacks( NewUser, NULL, NULL, hUserCB );
 
  // 4. Register callback functions of skeleton capability
  xn::SkeletonCapability mSC = mUserGenerator.GetSkeletonCap();
  mSC.SetSkeletonProfile( XN_SKEL_PROFILE_ALL );
  XnCallbackHandle hCalibCB;
  mSC.RegisterToCalibrationComplete( CalibrationEnd, &mUserGenerator, hCalibCB );
 
  // 5. start generate data
  mContext.StartGeneratingAll();
  while( true )
  {
    // 6. Update date
    mContext.WaitAndUpdateAll();
 
    // 7. get user information
    XnUInt16 nUsers = mUserGenerator.GetNumberOfUsers();
    if( nUsers > 0 )
    {
      // 8. get users
      XnUserID* aUserID = new XnUserID[nUsers];
      mUserGenerator.GetUsers( aUserID, nUsers );
 
      // 9. check each user
      for( int i = 0; i < nUsers; ++i )
      {
        // 10. if is tracking skeleton
        if( mSC.IsTracking( aUserID[i] ) )
        {
          // 11. get skeleton joint data
          XnSkeletonJointTransformation mJointTran;
          mSC.GetSkeletonJoint( aUserID[i], XN_SKEL_HEAD, mJointTran );
 
          // 12. output information
          cout << "The head of user " << aUserID[i] << " is at (";
          cout << mJointTran.position.position.X << ", ";
          cout << mJointTran.position.position.Y << ", ";
          cout << mJointTran.position.position.Z << ")" << endl;
        }
      }
      delete [] aUserID;
    }
 
  }
  // 13. stop and shutdown
  mContext.StopGeneratingAll();
  mContext.Release();
 
  return 0;
}

在上面的程式碼中，NewUser() 這個就是在偵測到有新的使用者時，會被執行的 callback function；而內容呢，就是直接去呼叫 xn::SkeletonCapability 的 RequestCalibration() 函式、要求他對於偵測到的新使用者（user）進行骨架的校正。

而接下來，xn::SkeletonCapability 就會試著去分析使用者的骨架、並進行校正的工作，等到骨架校正的動作完成後，就會呼叫 CalibrationEnd() 這個 callback function。而它的內容和本來的很接近，就是要先判斷骨架校正的結果是否正常（XnCalibrationStatus 應該要是 XN_CALIBRATION_STATUS_OK），如果正常的話，就是接著透過 xn::SkeletonCapability 的 StartTracking() 函式、開始追蹤 user 的骨架；而如果失敗的話，則是重新透過 RequestCalibration()、要求 xn::SkeletonCapability 再度對 user 進行骨架的校正。

所以實際上，新的人體骨架的追蹤架構，其實主要就是省略掉 Pose Detection 的部分而已了～再來，就是 NITE 內部的實作應該也做了不少修改，所以在效率上也好了不少。

而上面的程式，基本上是只有用 standard output 來輸出結果而已，並沒有任何的圖形介面；如果希望看到有畫面的範例程式的話，請參考這個使用 Qt 來做圖形介面的範例，這隻程式基本上是根據《使用 Qt 顯示 OpenNI 的人體骨架》一文的範例程式修改而成的，在這邊就不多做說明了。

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這篇就寫到這了。話說，本來 Heresy 一直以為新版的 OpenNI 和 NITE 應該會在偵測到 user 後，就自動做骨架的校正、而不必額外再去做設定；不過現在看來，至少還是要自己去要求 xn::SkeletonCapability 進行骨架的校正與追蹤的。

想想，其實這也算是合理的。畢竟，不是每個時候都有需要去知道畫面內的使用者的骨架，如果 OpenNI 每次都直接做掉的話，其實只會增加許多無謂的計算；而現在這樣可以控制，也算是比較好的方法了～

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