在 OpenNI 管理多個裝置

一般人應該都是只有使用單一個 OpenNI 的相容硬體（例如 Kinect）吧？不過實際上，有的應用或許會需要用到兩個、或是更多個感應器，來同時使用。而其實 Heresy 想寫這個主題很久了，不過由於之前一直沒有第二個裝置可以拿來玩，所以一直沒辦法測試…

而前一陣子，Heresy 這邊終於拿到第二個 Kinect、可以進行這方面的測試以及開發了！所以，這篇就來寫一下，要怎麼在 OpenNI 環境下，使用多台裝置吧～不過，這篇會先把主題放在管理的部分，下一篇才會實際寫一個同時使用多個裝置的程式了～

這方面的資料，建議可以參考官方 User Guide 的《Enumerating Possible Production Chains》一節，裡面有提到基本的方法；而官方的 NiViewer 這個範例，也有實作裝置選擇的方法可供參考（註 1）。

列出所有的裝置

首先，OpenNI 的 xn::Contex 有提供一個函式，叫做 EnumerateProductionTrees()。這個函式的功能，就是用來根據指定的條件，列出 OpenNI 環境中，所有符合條件的 Node；而基本上在一台電腦上有連接多個 OpenNI 裝置的話，就是要先靠這個函式、來做查詢。這個函式的形式是：

XnStatus EnumerateProductionTrees( XnProductionNodeType Type,
                                   const Query* pQuery,
                                   NodeInfoList& TreesList,
                                   EnumerationErrors* pErrors = NULL
)

第一個參數 Type 是只要要查詢的 Node 的類型（OpenNI 定義的列舉型別），第二個參數 pQuery 則是查詢的附加條件、如果給 NULL 的話就是代表不額外限制，第三個參數 TreesList 則是列舉出來的結果。最後的 pErrors，則是用來儲存列舉時的錯誤資訊用的，如果不想紀錄也可以給 NULL。

整個使用的方法，大致如下：

xn::NodeInfoList liChains;
mContext.EnumerateProductionTrees( XN_NODE_TYPE_DEVICE, NULL, liChains, NULL );
 
unsigned int uNum = 0;
for( xn::NodeInfoList::Iterator itNode = liChains.Begin();
     itNode != liChains.End(); ++ itNode )
{
  // Get Node
  xn::NodeInfo mNodeInf = *itNode;
  
  // get node description
  XnProductionNodeDescription desc = mNodeInf.GetDescription();
 
  // output basic name
  cout << "\nDevice " << ++uNum << "\n " << desc.strVendor << " - " << desc.strName;
 
  // output version information
  XnVersion& rVer = desc.Version;
  cout << "\n Version: " << (int)rVer.nMajor << "." << (int)rVer.nMinor;
  cout << "." << rVer.nMaintenance << "." << rVer.nBuild;
 
  // create info
  cout << "\n Create Info: " << mNodeInf.GetCreationInfo() << endl;
}

在上面的程式碼裡，Heresy 是去列舉出所有的 device node（XN_NODE_TYPE_DEVICE），並把得到的結果（liChains）依序透過 output stream 輸出到 standard output。

而這邊用來儲存列舉的結果的 liChains 的型別是 xn::NodeInfoList，算是一個 xn::NodeInfo 的陣列，不過在使用形式的設計上算是類似 STL container 的介面，所以必須要使用 iterator 的方法來做操作（不過感覺他實作的不完整 :p）。基本的概念，就是把整個 NodeInfoList 掃一遍（從 Begin() 到 End()）、依序去存取每個 NodeInfo 的資料了～

而由於這邊只是要輸出簡單的資訊，所以就是透過 NodeInfo 的 GetDescription() 這個函式，來取得針對這個 Node 的描述；這邊得到的資料的類型是 XnProductionNodeDescription，裡面包含了製作者的名稱（strVendor）、Node 本身的名稱（strName），以及版本資訊（Version）。（註 2）

另外，NodeInfo 也還有一個函式 GetCreationInfo() 可以取得 Node 建立的相關資料，Heresy 也就順便印出來了～而這樣的程式執行後輸出的結果，大概會類似下面的形式：

Device 1
 PrimeSense - SensorKinect
 Version: 5.0.5.1
 Create Info: \\?\usb#vid_045e&pid_02ae#a00364914166107a#{c3b5f022-5a42-1980-1909-ea72095601b1}

Device 2
 PrimeSense - SensorKinect
 Version: 5.0.5.1
 Create Info: \\?\usb#vid_045e&pid_02ae#a00364904743049a#{c3b5f022-5a42-1980-1909-ea72095601b1}

上面的結果可以看到，這邊抓到了兩個 device，vendor 都是 PrimeSense、device 名稱都是 SensorKinect，而版本也都是 5.0.5.1。而 creation Information 的部分，似乎也是只有 device node 才會有的，得到的資料感覺上應該是指這個 device 在電腦上的硬體連線狀況，一般人應該是不大可能直接看，應該是 OpenNI 拿來做多個裝置的識別之用的。（註 3）

而實際上 Context 的 EnumerateProductionTrees() 這個函式除了可以用來列出 device node 外，也可以用來查詢 OpenNI 裡的各種 production node，有興趣的話可以自己更改 XnProductionNodeType 試試看。

 

透過 xn::NodeInfo 來建立 Production Node

上面的範例，只是單純地把 node 列出來、並且輸出資料而已。接下來呢，就是要來看怎麼使用這些列出來的 NodeInfo 了～這邊主要是根據官方的範例來看。

首先，NodeInfo 本身有提供 GetInstance() 這個函式，可以用來取得對應於 NodeInfo 的 production node；它的使用方法，基本上就是：

xn::Device devNode;
mNodeInf.GetInstance( devNode );

如此一來，就可以取得對應於 mNodeInf 的 xn::Device 了～

但是由於這個動作並不是去建立一個 node，所以所取得的 devNode 可能是還沒有被建立起來的，所以會無法使用；所以在取得後最好是檢查一下，取得的 node 是否可以使用，如果不行的話，就必須要自己建立。官方範例所使用的寫法，大致上如下：

if( !devNode.IsValid() )
  mContext.CreateProductionTree( mNodeInf, devNode );

而這邊使用的函式是 xn::Context 的 CreateProductionTree()，他可以根據指定的 NodeInfo 來建立出對應的 Node。（註 4）

不過實際上，如果確定 Node 還沒被建立過的話，在使用的時候應該是可以不必試著透過 GetInstance() 來取得 Node，而可以直接使用 CreateProductionTree() 來建立；也就是，可以直接寫成：

xn::Device devNode;
mContext.CreateProductionTree( mNodeInf, devNode );

另外，在 NodeInfo 裡，有所謂的「Instance name」的資訊，是用來在 OpenNI 環境裡，區分同一類 node、被建立出來的不同 node 實體的；這東西在要使用 xn::Query 來做裝置的搜尋條件時，是相當重要的。這個資訊在 node 實際被建立出來前是空的，在建立 node 後，則可以透過 NodeInfo 的 GetInstanceName() 來取得。

而根據測試的結果，這個名稱應該會是 node 類型的名稱、再加上編號的形式，例如在有兩個 device 的情況下，先建立的 device 的 instance name 就是「Device1」、後建立的則就是「Device2」；而除了 device node 外，其他類型的 node 也會有同樣的 instance name。

最後，如果一個已經建立好的 node 要查詢他的 instance name 的話，可以先透過 GetInfo() 這個函式，取得 NodeInfo 後，就可以透過 NodeInfo::GetInstanceName() 來取得 instance name 了～下面就是簡單的範例：

xn::DepthGenerator xDepth;
xDepth.Create( mContext );
cout << xDepth.GetInfo().GetInstanceName() << endl;

 

這篇大概就先寫到這了，比較完整的測試程式，請到 Heresy 的 SkyDrive 下載（連結）。下一篇，應該就會是提供一個同時操作兩個 OpenNI 裝置的範例了～

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附註：

1. 相關程式主要是在 Device.cpp 這個檔案裡的 openDeviceFromXmlWithChoice() 這個函式裡。

2. XnVersion 的版本資訊包含了四個數字、分別代表不同層次的版本編號，一般使用時應該都會是 nMajor.nMinor.nMaintenance.nBuild 這樣的形式。不過使用時要注意的是，由於 nMajor 和 nMinor 的型別是 XnUInt8、實際上是定義為 unsigned char，所以在使用 C++ 的 ostream 輸出時，必須要先強制轉型為數值型態在座輸出，不然 ostream 會把它當字元做輸出。

3. 其實 xn::Device 也有提供所謂的 Identification Capability，裡面有一個 GetSerialNumber() 的函式，可以取得裝置的序號。不過由於 Heresy 拿 Microsoft Kinect 來做測試時，讀出來的訊號都是 0，所以看來是不能用…

4. Heresy 在測試的時候，是發現使用之前使用的 devNode.Create( mContext ) 似乎也是可以，但是 Heresy 不確定這樣是否可以保證建立出來的 device node 是和 NodeInfo 對應的

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