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* PROJECT: NyARToolkit
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* This work is based on the original ARToolKit developed by
* Hirokazu Kato
* Mark Billinghurst
* HITLab, University of Washington, Seattle
* http://www.hitl.washington.edu/artoolkit/
*
* The NyARToolkit is Java edition ARToolKit class library.
* Copyright (C)2008-2009 Ryo Iizuka
*
* This program is free software: you can redistribute it and/or modify
* it under the terms of the GNU General Public License as published by
* the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
* (at your option) any later version.
*
* This program is distributed in the hope that it will be useful,
* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
* GNU General Public License for more details.
*
* You should have received a copy of the GNU General Public License
* along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
*
* For further information please contact.
* http://nyatla.jp/nyatoolkit/
* <airmail(at)ebony.plala.or.jp> or <nyatla(at)nyatla.jp>
*
*/
package jp.nyatla.nyartoolkit.core.squaredetect;
import jp.nyatla.nyartoolkit.core.types.*;
/**
* このクラスは、輪郭線を四角形と仮定して、その頂点位置を計算します。
* ARToolKitの四角形検出処理の一部です。
*/
public class NyARCoord2SquareVertexIndexes
{
private static final double VERTEX_FACTOR = 1.0;// 線検出のファクタ
private final NyARVertexCounter __getSquareVertex_wv1 = new NyARVertexCounter();
private final NyARVertexCounter __getSquareVertex_wv2 = new NyARVertexCounter();
/**
* コンストラクタです。
* インスタンスを生成します。
*/
public NyARCoord2SquareVertexIndexes()
{
return;
}
/**
* この関数は、座標集合から頂点候補になりそうな場所を４箇所探して、そのインデクス番号を返します。
* @param i_coord
* 輪郭点集合を格納したオブジェクト。
* @param i_area
* 矩形判定のヒント値。矩形の大きさを、そのラベルを構成するピクセルの数で指定します。
* (注)このパラメータは、マーカノデザイン、枠の大きさが影響等、ラベルの大きさに影響を受けます。
* @param o_vertex
* 4頂点のインデクスを受け取る配列です。4要素以上の配列を指定してください。
* @return
* 頂点が見つかるとtrueを返します。
*/
public boolean getVertexIndexes(NyARIntCoordinates i_coord, int i_area, int[] o_vertex)
{
final NyARVertexCounter wv1 = this.__getSquareVertex_wv1;
final NyARVertexCounter wv2 = this.__getSquareVertex_wv2;
int i_coord_num=i_coord.length;
int vertex1_index=getFarPoint(i_coord.items,i_coord_num,0);
int prev_vertex_index=(vertex1_index+i_coord_num)%i_coord_num;
int v1=getFarPoint(i_coord.items,i_coord_num,vertex1_index);
final double thresh = (i_area / 0.75) * 0.01 * VERTEX_FACTOR;
o_vertex[0] = vertex1_index;
if (!wv1.getVertex(i_coord.items,i_coord_num, vertex1_index, v1, thresh)) {
return false;
}
if (!wv2.getVertex(i_coord.items,i_coord_num, v1,prev_vertex_index, thresh)) {
return false;
}
int v2;
if (wv1.number_of_vertex == 1 && wv2.number_of_vertex == 1) {
o_vertex[1] = wv1.vertex[0];
o_vertex[2] = v1;
o_vertex[3] = wv2.vertex[0];
} else if (wv1.number_of_vertex > 1 && wv2.number_of_vertex == 0) {
//頂点位置を、起点から対角点の間の1/2にあると予想して、検索する。
if(v1>=vertex1_index){
v2 = (v1-vertex1_index)/2+vertex1_index;
}else{
v2 = ((v1+i_coord_num-vertex1_index)/2+vertex1_index)%i_coord_num;
}
if (!wv1.getVertex(i_coord.items,i_coord_num, vertex1_index, v2, thresh)) {
return false;
}
if (!wv2.getVertex(i_coord.items,i_coord_num, v2, v1, thresh)) {
return false;
}
if (wv1.number_of_vertex == 1 && wv2.number_of_vertex == 1) {
o_vertex[1] = wv1.vertex[0];
o_vertex[2] = wv2.vertex[0];
o_vertex[3] = v1;
} else {
return false;
}
} else if (wv1.number_of_vertex == 0 && wv2.number_of_vertex > 1) {
//v2 = (v1+ end_of_coord)/2;
if(v1<=prev_vertex_index){
v2 = (v1+prev_vertex_index)/2;
}else{
v2 = ((v1+i_coord_num+prev_vertex_index)/2)%i_coord_num;
}
if (!wv1.getVertex(i_coord.items,i_coord_num, v1, v2, thresh)) {
return false;
}
if (!wv2.getVertex(i_coord.items,i_coord_num, v2, prev_vertex_index, thresh)) {
return false;
}
if (wv1.number_of_vertex == 1 && wv2.number_of_vertex == 1) {
o_vertex[1] = v1;
o_vertex[2] = wv1.vertex[0];
o_vertex[3] = wv2.vertex[0];
} else {
return false;
}
} else {
return false;
}
return true;
}
/**
* i_pointの輪郭座標から、最も遠方にある輪郭座標のインデクスを探します。
* @param i_xcoord
* @param i_ycoord
* @param i_coord_num
* @return
*/
private static int getFarPoint(NyARIntPoint2d[] i_coord,int i_coord_num,int i_point)
{
//
final int sx = i_coord[i_point].x;
final int sy = i_coord[i_point].y;
int d = 0;
int w, x, y;
int ret = 0;
for (int i = i_point+1; i < i_coord_num; i++) {
x = i_coord[i].x - sx;
y = i_coord[i].y - sy;
w = x * x + y * y;
if (w > d) {
d = w;
ret = i;
}
}
for (int i = 0; i < i_point; i++) {
x = i_coord[i].x - sx;
y = i_coord[i].y - sy;
w = x * x + y * y;
if (w > d) {
d = w;
ret = i;
}
}
return ret;
}
}
/**
* get_vertex関数を切り離すためのクラス
*
*/
final class NyARVertexCounter
{
public final int[] vertex = new int[10];// 6まで削れる
public int number_of_vertex;
private double thresh;
private NyARIntPoint2d[] _coord;
public boolean getVertex(NyARIntPoint2d[] i_coord,int i_coord_len,int st, int ed, double i_thresh)
{
this.number_of_vertex = 0;
this.thresh = i_thresh;
this._coord = i_coord;
return get_vertex(st, ed,i_coord_len);
}
/**
* static int get_vertex( int x_coord[], int y_coord[], int st, int ed,double thresh, int vertex[], int *vnum) 関数の代替関数
*
* @param x_coord
* @param y_coord
* @param st
* @param ed
* @param thresh
* @return
*/
private boolean get_vertex(int st, int ed,int i_coord_len)
{
//メモ:座標値は65536を超えなければint32で扱って大丈夫なので変更。
//dmaxは4乗なのでやるとしてもint64じゃないとマズイ
int v1 = 0;
final NyARIntPoint2d[] coord = this._coord;
final int a = coord[ed].y - coord[st].y;
final int b = coord[st].x - coord[ed].x;
final int c = coord[ed].x * coord[st].y - coord[ed].y * coord[st].x;
double dmax = 0;
if(st<ed){
//stとedが1区間
for (int i = st + 1; i < ed; i++) {
final double d = a * coord[i].x + b * coord[i].y + c;
if (d * d > dmax) {
dmax = d * d;
v1 = i;
}
}
}else{
//stとedが2区間
for (int i = st + 1; i < i_coord_len; i++) {
final double d = a * coord[i].x + b * coord[i].y + c;
if (d * d > dmax) {
dmax = d * d;
v1 = i;
}
}
for (int i = 0; i < ed; i++) {
final double d = a * coord[i].x + b * coord[i].y + c;
if (d * d > dmax) {
dmax = d * d;
v1 = i;
}
}
}
if (dmax / (double)(a * a + b * b) > thresh) {
if (!get_vertex(st, v1,i_coord_len)) {
return false;
}
if (number_of_vertex > 5) {
return false;
}
vertex[number_of_vertex] = v1;// vertex[(*vnum)] = v1;
number_of_vertex++;// (*vnum)++;
if (!get_vertex(v1, ed,i_coord_len)) {
return false;
}
}
return true;
}
}