Usar a profundidade bruta no app Android

A API Raw Depth fornece dados de profundidade para uma imagem de câmera que tem maior precisão do que os dados completos da API Depth, mas nem sempre cobre todos os pixels. As imagens brutas de profundidade, junto com as imagens de confiança correspondentes, também podem ser processadas, permitindo que os apps usem apenas dados de profundidade com precisão suficiente para o caso de uso individual.

Compatibilidade do dispositivo

A profundidade bruta está disponível em todos os dispositivos com suporte à API Depth. A API Raw Depth, assim como a API Depth completa, não requer um sensor de profundidade de hardware com suporte, como um sensor de tempo de voo (ToF). No entanto, a API Raw Depth e a API Depth completa usam qualquer sensor de hardware com suporte que um dispositivo possa ter.

API Raw Depth x API Depth completa

A API Raw Depth oferece estimativas de profundidade com maior precisão, mas as imagens brutas de profundidade podem não incluir estimativas de profundidade para todos os pixels na imagem da câmera. Por outro lado, a API Depth completa fornece profundidade estimada para cada pixel, mas os dados de profundidade por pixel podem ser menos precisos devido à suavização e à interpolação das estimativas de profundidade. O formato e o tamanho das imagens de profundidade são os mesmos nas duas APIs. Apenas o conteúdo difere.

A tabela a seguir ilustra as diferenças entre a API Raw Depth e a API Depth completa usando uma imagem de uma cadeira e de uma mesa em uma cozinha.

API Retorna Imagem da câmera Imagem de profundidade Imagem de confiança
API Raw Depth
  • É uma imagem bruta de profundidade que contém uma estimativa muito precisa para alguns pixels na imagem da câmera, mas não todos.
  • Uma imagem de confiança que fornece confiança para cada pixel de imagem bruto de profundidade. Os pixels de imagem da câmera que não têm uma estimativa de profundidade têm confiança de zero.
API Full Depth
  • Uma única imagem de profundidade "suavizada" que contém uma estimativa de profundidade para cada pixel.
  • Nenhuma imagem de confiança é fornecida com essa API.
 N/A

Imagens de confiança

Nas imagens de confiança retornadas pela API Raw Depth, os pixels mais claros têm maiores valores de confiança, sendo que os pixels brancos representam confiança total e os pixels pretos não representam confiança. Em geral, regiões na imagem da câmera que têm mais textura, como uma árvore, têm maior confiança de profundidade bruta do que as regiões que não têm, como uma parede em branco. Superfícies sem textura costumam gerar uma confiança de zero.

Se o dispositivo de destino tiver um sensor de profundidade de hardware compatível, a confiança nas áreas da imagem próximas o suficiente da câmera provavelmente será maior, mesmo em superfícies sem textura.

Custo do Compute

O custo de computação da API Raw Depth é cerca de metade do custo de computação da API Depth completa.

Casos de uso

Com a API Raw Depth, você pode acessar imagens de profundidade que fornecem uma representação mais detalhada da geometria dos objetos na cena. Os dados brutos de profundidade podem ser úteis para criar experiências de RA em que uma maior precisão e detalhes de profundidade são necessários para tarefas de compreensão de geometria. Alguns casos de uso incluem:

  • Reconstrução 3D
  • Medição
  • Detecção de formas

Pré-requisitos

Verifique se você entendeu os conceitos fundamentais de RA e como configurar uma sessão do ARCore antes de continuar.

Ativar profundidade

Em uma nova sessão do ARCore, verifique se o dispositivo do usuário é compatível com a profundidade. Nem todos os dispositivos compatíveis com o ARCore oferecem suporte à API Depth devido a restrições de capacidade de processamento. Para economizar recursos, a profundidade é desativada por padrão no ARCore. Ative o modo de profundidade para que o app use a API Depth.

Java

Config config = session.getConfig();

// Check whether the user's device supports Depth.
if (session.isDepthModeSupported(Config.DepthMode.AUTOMATIC)) {
  // Enable depth mode.
  config.setDepthMode(Config.DepthMode.AUTOMATIC);
}
session.configure(config);

Kotlin

if (session.isDepthModeSupported(Config.DepthMode.AUTOMATIC)) {
  session.configure(session.config.apply { depthMode = Config.DepthMode.AUTOMATIC })
}

Consiga as imagens brutas mais recentes de profundidade e confiança

Chame frame.acquireRawDepthImage16Bits() para receber a imagem bruta mais recente de profundidade. Nem todos os pixels de imagem retornados pela API Raw Depth contêm dados de profundidade, e nem todos os frames do ARCore terão uma nova imagem bruta de profundidade. Para determinar se a imagem de profundidade bruta do frame atual é nova, compare o carimbo de data/hora com o da imagem bruta anterior de profundidade. Se os carimbos de data/hora forem diferentes, a imagem bruta de profundidade será baseada nos novos dados de profundidade. Caso contrário, a imagem de profundidade será uma reprojeção dos dados de profundidade anteriores.

Chame frame.acquireRawDepthConfidenceImage() para adquirir a imagem de confiança. É possível usar a imagem de confiança para verificar a precisão de cada pixel bruto de profundidade. As imagens de confiança são retornadas no formato Y8. Cada pixel é um número inteiro não assinado de 8 bits. 0 indica a menor confiança, enquanto 255 indica a mais.

Java

// Use try-with-resources, so that images are released automatically.
try (
// Depth image is in uint16, at GPU aspect ratio, in native orientation.
Image rawDepth = frame.acquireRawDepthImage16Bits();
    // Confidence image is in uint8, matching the depth image size.
    Image rawDepthConfidence = frame.acquireRawDepthConfidenceImage(); ) {
  // Compare timestamps to determine whether depth is is based on new
  // depth data, or is a reprojection based on device movement.
  boolean thisFrameHasNewDepthData = frame.getTimestamp() == rawDepth.getTimestamp();
  if (thisFrameHasNewDepthData) {
    ByteBuffer depthData = rawDepth.getPlanes()[0].getBuffer();
    ByteBuffer confidenceData = rawDepthConfidence.getPlanes()[0].getBuffer();
    int width = rawDepth.getWidth();
    int height = rawDepth.getHeight();
    someReconstructionPipeline.integrateNewImage(depthData, confidenceData, width, height);
  }
} catch (NotYetAvailableException e) {
  // Depth image is not (yet) available.
}

Kotlin

try {
  // Depth image is in uint16, at GPU aspect ratio, in native orientation.
  frame.acquireRawDepthImage16Bits().use { rawDepth ->
    // Confidence image is in uint8, matching the depth image size.
    frame.acquireRawDepthConfidenceImage().use { rawDepthConfidence ->
      // Compare timestamps to determine whether depth is is based on new
      // depth data, or is a reprojection based on device movement.
      val thisFrameHasNewDepthData = frame.timestamp == rawDepth.timestamp
      if (thisFrameHasNewDepthData) {
        val depthData = rawDepth.planes[0].buffer
        val confidenceData = rawDepthConfidence.planes[0].buffer
        val width = rawDepth.width
        val height = rawDepth.height
        someReconstructionPipeline.integrateNewImage(
          depthData,
          confidenceData,
          width = width,
          height = height
        )
      }
    }
  }
} catch (e: NotYetAvailableException) {
  // Depth image is not (yet) available.
}

O que vem em seguida?