作品視頻鏈接：http://v.youku.com/v_show/id_XMTU4Mzg4MzY1Mg==.html
Ø 【作品名稱】：《AR畫報》
Ø 【實驗目的】
在Android系統上，開發基於增強現實技術的應用。可以通過手機攝像頭掃描的方式，獲取與紙質媒體（如雜誌）內容相關的視頻信息，並能夠讓用戶方便快捷地跳轉到對應的網站。除了Target圖片的識別，還支持二維碼的識別。
希望通過這項應用，豐富紙質媒體的內容，同時將紙媒讀者導向互聯網入口，爲內容生產者、廣告主提供更好的展示平臺，並且對圖片的掃描可以一定程度上代替較爲“醜陋”的二維碼。
Ø 【實驗器材】
Android Studio 1.5.1
Xiaomi Pad (7.9’’): Android 4.4.4 , 1536*2048 xhdpi
Ø 【實驗原理】
一、 應用框架
上圖所示即爲本工程的應用框架。
Android設備首先會從攝像頭和預存的圖片文件和配置文件Json中獲取RGB彩色圖像以及（圖片文件和配置文件Json中的）ImageTarget信息，然後通過處理單元。處理單元包括兩個部分：
1、 ImageTracker：通過圖像匹配的算法從Camera獲取的Frame中找到與json配置的ImageTarget中最相關的圖像，並進行精確的定位和追蹤。
2、 BarCodeScanner：從Camera獲取的Frame中發現是否存在二維碼，並進行解碼獲取其中的文本信息。
通過處理單元處理後的信息，傳送給Augmenter模塊，它根據檢測到的圖像位置和攝像機的位姿，對增強現實的內容（視頻）進行投影變換，並將結果用OpenGL繪製出來，顯示在屏幕上。
以上部分概括了本作品的工作內容和流程。
二、 EasyAR引擎簡介
本作品的增強現實技術主要依靠EasyAR提供的SDK編寫，在此對EasyAR做一個簡要的介紹。
EasyAR是Easy AugmentedReality的縮寫，是視辰信息科技的增強現實解決方案系列的子品牌。它具有強大的跨平臺能力，支持Windows/Mac OS/Android/IOS等主流的操作系統，並且能夠完整的支持Unity3D。作爲一個SDK，它的API設計也非常簡潔，對新手比較友好。因此，我選擇了EasyAR進行項目的編寫。
三、 AndroidNDK的配置
由於EasyAR SDK目前不支持純Java的API，所以我們需要同時編寫Java和C++代碼來使用EasyAR。爲了能夠在Android程序中同時運行C++和Java的代碼，Google提供了Android NDK（Native Development Kit），它可以允許用戶使用C/C++之類的原聲代碼在Dalvik虛擬機中執行部分程序。
本次項目也需要配置AndroidNDK，其過程非常繁瑣，不過爲了能夠正常運行程序以及備忘，所以也記錄在此：（我使用的IDE是Android Studio 1.5.1，NDK版本爲Android NDK r10e）
首先，要想使用NDK，必須先根據Android官方文檔修改build.gradle。鏈接爲：http://tools.android.com/tech-docs/android-ndk-preview.修改後再對build..gradle進行EasyAR的相關配置。
對EasyAR的配置可以參考我的代碼，也可以參考EasyAR的官方文檔http://www.easyar.cn/view/documentapi.html.
容易遇到的問題：
如果你在修改了build.gradle之後，遇到了報錯java.lang.UnsatisfiedLinkError: Couldn't load EasyAR from loader dalvik.system.PathClassLoader…… :findLibrary returned null.
這時候需要先CleanProject之後，再Rebuild Project，即可解決這個問題（這個錯誤研究了我一晚上才搞定……心好累）。
四、 界面說明
如上圖所示:左圖是APP的啓動界面，右圖是APP的操作界面。這是我第一次嘗試爲APP增加啓動界面的設置。
主要步驟是：
1、 新建名爲GuideActivity的Class和guide.xml的佈局文件，繪製啓動界面和過渡動畫，並且在最後調用MainActivity，釋放自己。
2、 在AndroidManifest.xml中增加GuideActivity的屬性信息，並將其設置爲默認啓動的Activity。具體增加的配置信息如下：
<activity
android:name=".GuideActivity"
android:configChanges="orientation…">
<intent-filter>
<actionandroid:name="android.intent.action.MAIN"/>
<categoryandroid:name="android.intent.category.LAUNCHER"/>
</intent-filter>
</activity>
在操作界面上有3個按鈕，從左到右分別是“重播”、“打開網頁”和“掃描二維碼”。點擊它們可以完成相應的功能。
五、 功能實現
首先，在MainActivity的開始處，需要先調用EasyAR的初始函數，並且創建GLView用於OpenGL繪圖。
EasyAR.initialize(this, key); // 使用key初始化EasyAR引擎
nativeInit(); //設置匹配圖片namecard和目標配置文件target.json
GLView glView =new GLView(this);
// 繼承至SurfaceView，它內嵌的surface專門負責OpenGL渲染。
glView.setRenderer(new Render());
// glView 置於視圖的頂部（覆蓋顯示）
glView.setZOrderMediaOverlay(true);
接下來設置3個按鈕的監聽函數，它們的OnClickListener都會調用相應的其他函數完成按鈕對應的功能，而OnTouchListener則用於顯示按鈕不同狀態下的圖片，以達到點擊按鈕時的動畫效果。
爲了建立完整的AR場景，一個CameraDevice需要attached到ImageTracker，然後Augmenter需要週期性地從ImageTracker獲取新的Frame。attach和newFrame操作讓整個AR鏈條開始工作，而數據則在這個鏈條上流動。
從CameraDevice產生的Image會在每幀進入ImageTracker並推動tracker運行。這些Image將跟隨Frame進入Augmenter。
Target從圖像和json文件中構造出來，可以被加載進ImageTracker。當它被tracker檢測或跟蹤到，將會跟隨Frame進入Augmenter。最終移動到AugmentedTarget。
下面介紹AR功能的實現:
在jni文件夾中有5個.cc/.hpp文件。他們是實現AR效果的核心代碼。其中ar.hpp和ar.cc中定義了Class AR，實現了包括相機初始化、載入json、圖片文件、視頻的播放、停止、內存釋放、OpenGL的刷新和Resize。
class AR
{
public:
AR();
virtual~AR();
virtualbool initCamera();
virtualvoid loadFromImage(const std::string& path);
virtualvoid loadAllFromJsonFile(const std::string& path);
virtualbool start();
virtualbool stop();
virtualbool clear();
virtualvoid initGL();
virtualvoid resizeGL(int width,int height);
virtualvoid render();
void setPortrait(bool portrait);
};
在helloarvideo.cc中實現了繼承自Class AR的Class HelloARVideo，它在Class AR的基礎上實現了從攝像頭獲取圖像，並從中得到對應的ImageTargetID、二維碼文本。Helloarvideo.cc中實現的若干JNI函數也是C++與Java代碼的接口。
Renderer.hpp/.cc實現了通過相機的位姿和圖片的位置，將視頻流進行投影變換至合適的尺寸。它主要是爲了helloarvideo.cc中的功能服務的。
Java文件中還有Render和GLView兩個Class。其中Render負責調用MainActivity中在helloarvideo.cc裏實現的函數。GLView負責增強後視頻的繪製。詳細信息可以參照代碼中的註釋進行了解。
六、 截圖
下圖藍框所示部分即爲實時播放的視頻。
下圖爲掃描發現二維碼的效果。
實際的使用效果可以參考視頻AR畫報.mp4（優酷鏈接:http://v.youku.com/v_show/id_XMTU4Mzg4MzY1Mg==.html）
Ø 【小結】
通過本次項目，我進一步熟悉了安卓編程。在之前實驗的基礎上，又掌握了多了個Activity的使用、Android NDK的使用等新的技能。與此同時，自己編寫代碼也讓我對增強現實技術有了更深層次的瞭解，看起來十分酷炫的功能能夠被自己實現出來，還是有滿滿的成就感的。
一學期的課程即將結束，我感覺還是收穫頗豐的。雖然剛開始從未接觸過Android編程，做起實驗來非常吃力，但是在老師和助教師兄的指導和包容下，我還是一步一步走了下來。總而言之，這門課程非常值得一選，也希望課程能夠越辦越好！