目錄
一、引言
模型目標生成器(MTG)將已有的3D模型轉換爲Vuforia引擎數據庫(database)，Vuforia引擎可以使用該數據庫對模型目標進行追蹤。此工具使您能夠確認模型特徵是否可用，設置初始捕捉(snapping)位置，然後導出最終數據庫。
若要創建自定義“指引視圖”(Guide View)圖像作爲應用程序(app)的視覺樣式(visual style)，MTG生成的數據庫包含Guide View(檢測位置(detection position))裏模型的預覽圖(renderings)，使用該預覽圖可能比Vuforia引擎API提供的默認Guide View圖像更合適。
訓練模型目標數據庫(Training Model Target databases)
Model Target Generator允許您爲每個對象定義一個或多個Guide View，並允許您將不同的Model Targets(每個都具有一個或多個高級指引視圖(Advanced Guide Views))合併到一個高級數據庫(advanced database)中。
MTG通過基於雲的深度學習進程(cloud-based process)對高級數據庫進行訓練，該進程允許app在多個Model Targets之間自動切換，每個Target在運行時具有一個或多個識別範圍高達360°的Advanced Guide Views。
二、安裝Model Target Generator
最低系統要求
- Model Target Generator支持在Windows和macOS上運行。相關支持版本的詳細信息，請參閱支持版本表。
安裝和設置(Installation and Setup)
MTG和您的開發者帳戶相關聯，並在您使用開發者憑據登錄後啓動。爲了在多次MTG啓動時輕鬆訪問，可以通過選中“記住我(Remember Me)”框將憑據存儲在Windows憑據存儲區(credential store)或macOS密鑰鏈(Keychain)中，此憑證將在登出(signing out)時刪除。
MTG附帶了(shipped with)一組基本的模型轉換器(model converters)。如果輸入需要JT轉換，那麼還需要安裝Creo View和相應的(accompanying)JT適配器(adapter)。只有當Creo View能夠導入JT文件時，MTG才能這樣做。支持格式的完整列表如下所示。
只要源模型是能夠導入MTG的格式，就不需要額外的模型轉換。當創建一個新項目時，甚至當源文件被更新時(假設在創建項目時使用的位置仍然可以訪問源文件)，MTG會自動對其進行處理。
三、模型要求和準備
MTG可以讀取各種3D文件，並將它們轉換爲Vuforia Engine的內部網格格式(internal mesh format)。因此，在此轉換過程中所引入模型的任何可視化(visual)錯誤都將顯示在MTG視口(viewport)中。一些源模型格式(source model formats)由於缺少網格信息(mesh information)，可能會導致模型轉換出錯。所以，應使用MTG檢查導入模型是否與源數據(source data)一致。如果有問題，使用不同文件格式可能會得以解決；如果解決不了，則可能需對源數據進行修整(be cleaned up)。
Vuforia Engine對Model Target的追蹤效果在CAD模型上表現最好，因其擁有例如與物理對象相應的顏色、複雜程度低等特性(particular characteristics)，且其在我們的其他最佳實踐中表現優異。
詳細有關信息，請參見【翻譯】Vuforia最佳實踐：支持作爲模型目標(Model Targets)的對象和CAD模型(【原文】Model Targets Supported Objects & CAD Model Best Practices)。
支持特徵
導入管線支持包含以下內容的網格：
- 多個子網格(Multiple sub-meshes)
每個sub-mesh與Renderer中的Material相對應，例如MeshRenderer或SkinnedMeshRenderer。sub-mesh由一組三角形組成，這些三角形指向(refer to)一組頂點(vertices)。頂點可以在多個sub-meshes之間共享。
- 頂點位置(Vertex positions)
- 頂點法線(Vertex normal)
- 頂點紋理座標(Vertex texture coordinates)(僅一組)
- 漫反射純色(Diffuse solid colors)
- 漫反射紋理顏色(Diffuse texture colors)
- 法線貼圖(Normal maps)
如果輸入模型提供的信息多於上述信息(例如，額外的紋理座標集)，則在導入時將忽略多餘信息。
支持格式
MTG支持讀取：Creo View (.pvz), Collada (.dae), FBX (.fbx), IGES (.igs, .iges), Wavefront (.obj), STEP (.stp, .step), STL (.stl, .sla), VRML (.wrl, .vrml), glTF 2.0。如果安裝了適用於JT的Creo View Adapter，那JT數據也支持。
注意：macOS的MTG不支持STEP(stp，.STEP)和JT數據文件。
使用Creo View Adapter、Collada、FBX和JT可以觀察到最佳的導入結果。
注意：模型支持的紋理格式爲32-bit、24-bit和8-bit的JPG、PNG和PGM文件。
模型準備
有關推薦規範和最佳實踐的詳細概述，請參見【翻譯】Vuforia最佳實踐：支持作爲模型目標(Model Targets)的對象和CAD模型(【原文】Model Targets Supported Objects & CAD Model Best Practices)。
在爲MTG準備3D模型時，需要檢查數字對象和物理對象的比例(scale)是否匹配。在某些情況下，全尺寸(full-size)目標對象的3D模型是不能對玩具仿製品(toy replica)進行追蹤的。爲了獲得最佳的追蹤效果，模型和目標對象的大小應該相匹配。有關此規則(topic)的詳細信息，請參見Vuforia最佳實踐：縮放模型目標(【原文】Best Practices for Scaling Model Targets)。
如果模型擁有超過40萬個多邊形(polygons)或超過10個部分(parts)，則需要對模型進行簡化。簡化過程包括：減少將對象表示爲網格所需的多邊形數。如果要在移動設備上實時運行，則必須優化計算機視覺算法(computer vision algorithms)；簡化過的多邊形只要不是過於粗糙(coarse)，就不會影響檢測追蹤的精度。
任何簡化工具都會帶來一定的缺陷(artefacts)。幅度(range)縮小至1：10的缺陷通常不會影響計算機視覺算法。例如，將一個與整車3D模型相對應的網格從50萬個多邊形減少到5萬個，會造就一個大爲簡化的數據庫，並仍然擁有良好的檢測追蹤性能。
| 原圖 | 有缺陷 |
|---|---|
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 |
上面兩張圖是筆者找到的，對artefacts一詞的應用。1
修正(Modification)
在某些情況下，對象的3D模型可以包含不在被追蹤對象身上(或所有實例上)的部件，就像訂購東西時，可以指定的那種可選的附加組件：比如摩托車上的附加擱腳板(footrests)或乘客座椅。理想情況下，用於追蹤的3D模型不應包含此類部件。
此外，可以輕易地從3D模型所在位置移動的部件(例如，可以旋轉或調整以適合駕駛員操作的方向盤(steering wheel))也會干擾追蹤。將其從3D模型中移除可以減少3D模型與真實物體之間的差異(disparities)，從而提高追蹤質量。
通常，包含在CAD模型中，但在嘗試初始化追蹤時無法從對象外部看到的內部(Internal)組件也應移除。存儲在應用程序中時，這些部件會增加設備數據庫的大小，並在運行時增加要處理的多邊形數。去除以進一步提高Model Target的檢測追蹤性能。
工具
若要簡化或修改模型，請使用第三方網格編輯工具，如PiXYZ Studio、Simplygon、Blender、Maya、Umbra3D和MeshLab。更多相關信息，請參閱您所選用工具的官方文檔。
四、Model Target Generator界面
MTG Home Screen主界面有兩個重要組成部分：在左側，您將看到已導入或創建的各個模型目標Model Targets。雙擊其中任何一個都會跳轉到3D查看器，用以操作模型，修改其Guide Views。在右側，將列出Advanced Model Targets訓練集(training sets)，顯示已配置、正在運行和已完成的訓練項目(training sessions)。在此處，您可以將一個或多個Model Targets組合到一個經過訓練的設備數據庫(Device Database)中，並導出最終結果。
Home Screen頂部的狀態欄顯示了用於創建Model Targets和高級數據庫的可用配額(quotas)。
有關Vuforia分步指南：使用Model Target Generator創建一個新的Model Target的詳細信息，請參見如何創建模型目標(【原文】How to Create a Model Target)。
使用輸出文件
對於Unity，您將使用*.unitypackage文件。將其導入到Unity項目中，並添加和配置ModelTarget GameObject以使用它。有關詳細信息，請參見Unity中的Model Targets簡介(【原文】Introduction to Model Targets in Unity)。
對於使用Vuforia引擎原生(native)SDK開發的app，請將*.dat和*.xml加載到由ObjectTracker創建的Device Database中。詳細有關信息，請參見Vuforia：模型目標原生工作流(【原文】Model Targets Native Workflow)。
可選：使用PNG文件作爲基線(baseline)來設計自定義Guide View圖像，app將使用這些圖像來指導用戶將相機與被追蹤對象正確對齊，以便初始化跟蹤。如果使用的話，請注意自定義的Guide Views需要由應用程序開發人員單獨加載和打包。詳細有關信息，請參見Vuforia：模型目標API概述(【原文】Model Targets API Overview)。
五、Guide Views
使用Model Target Generator時，可以爲模型目標Model Target定義一個或多個Guide Views，併爲每個Guide View設置目標識別範圍(Target Recognition Range)。詳細有關信息，請參見Vuforia：模型目標的指引視圖(【原文】Model Target Guide Views)。
六、Advanced Model Target Databases
如果要允許app自動識別不同的對象並且不顯示Guide Views，或者如果希望有一個或多個識別範圍高達360°的Model Targets，則需要訓練Advanced Model Target數據庫。
這是通過Model Target Generator桌面工具中基於雲(cloud-based)的訓練進程完成的。詳細有關信息，請參見Vuforia：高級模型目標數據庫(【原文】Advanced Model Target Databases)。
七、瞭解更多
- Vuforia：模型目標概述
【原文】Model Targets Overview - Vuforia：如何創建模型目標
【原文】How to Create a Model Target - Vuforia：模型目標的指引視圖
【原文】Model Target Guide Views - Vuforia：高級模型目標數據庫
【原文】Advanced Model Target Databases - 【Vuforia】最佳實踐：支持作爲模型目標(Model Targets)的對象和CAD模型
【原文】Model Targets Supported Objects & CAD Model Best Practices - Vuforia：模型目標API概述
【原文】Model Targets API Overview
圖片來源於Artifacts on a model (texture compression problem)，作者：antonyony。 ↩︎