3張硬紙板DIY《節(jié)奏光劍》全身追蹤器，免費開源可替代淘寶3000元套件
基于AprilTag實現
博雯 發(fā)自 凹非寺
量子位 報道 | 公眾號 QbitAI
安上3張硬紙板后，不忍直視的壯漢撒嬌立馬對味兒了：
沒錯，就是這樣平平無奇的紙板：
這樣一個看上去分分鐘就能DIY出來的紙板，居然能用來捕捉動作？
沒錯，不僅能，而且質量相當可以——通過這種全身跟蹤技術生成的虛擬模型十分靈活，玩?zhèn)€《節(jié)奏光劍》毫無問題：
這就是基于視覺定位系統(tǒng)，AprilTag所實現的VR全身跟蹤系統(tǒng)。
整個項目開源免費，設置流程也非常簡單：
（基本所有的連接和校對工作，全都可以用GUI界面快速完成）
那么接下來，就來一起看看這款VR全身追蹤器的使用方法吧。
Apriltag實現全身跟蹤
首先，我們需要打印這樣一張圖片：
這張看上去像是簡化版二維碼的圖片，其實是包含了不同ID的特定標簽。
將這種Tag放在待檢測對象身上后，Apriltag就能檢測并返回其ID，再計算得到Tag與相機之間的相對位置，最終達到定位的目的。
所以，我們將這張Tag圖片打印出來，并沿紅線剪開，沿藍線折疊，再粘貼在硬紙板上。
最終就制成了3個簡易的跟蹤器：
接下來安裝SteamVR驅動程序：
安裝完成后，先在電腦上運行Apriltag追蹤器：Start _ apriltagtrackers.bat。
這時，根據你的需求設置特定的攝像頭參數。
比如輸入高度或寬度參數來控制攝像頭窗口的大小，或設置相機的曝光度。
緊接著就是校準攝像機。
當攝像機窗口打開時，慢慢移動相機，使其每隔幾秒就從不同角度拍攝一張圖片：
在校對的圓點為紫色，并且網格也盡量穩(wěn)定地分布在整個圖像之上時，攝像機校對就完成了。
然后在兩腿及臀部穿戴好設備，開始校對追蹤器：
其中黃色表示正在添加，紅色表示不能添加，綠色標記表示已經添加。
在確保自己穿戴的所有跟蹤器都被以綠色標記后，準備連接到SteamVR：
連接完成，現在我們終于可以進入VR世界了！
Apriltag定位原理
那么，這個幫我們實現了全身跟蹤的AprilTag到底是什么？
這是由密歇根州立大學的April實驗室于2011年開發(fā)的一款視覺定位系統(tǒng)。
而名字中的Tag則是一種擁有單一ID的視覺定位標志符。
官方提供預先生成的Tag圖像，用戶也可以使用官方工具AprilTag-generation自己生成Tag。
而AprilTag算法的主要內容則包含邊緣檢測、四邊形檢測，以及對Tag的編解碼：
對于這一系統(tǒng)，April實驗室到目前為止共發(fā)表了4篇論文，其中最近的一篇發(fā)表在2019年的IROS上：
這篇論文描述了一種比AprilTag 2和ArUco更快的檢測器，在保持精度的同時，還擁有更高的召回率。
同時也提出了一種允許非方形形狀（如圓形、環(huán)形）的更加靈活的Tag布局。
現在，AprilTag正廣泛應用于AR/VR、機器人、相機校準領域。
下載：
https://github.com/ju1ce/April-Tag-VR-FullBody-Tracker
演示：
https://www.youtubemy.com/watch?v=Akps-dH0EeA
教程：
https://www.youtube.com/watch?v=vhTF5ECTpKc
Apriltag官網：
https://april.eecs.umich.edu/software/apriltag.html
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