在 Android NDK 应用中使用原始深度

RAW Depth API 为相机图像提供深度数据，该图像的准确性高于完整 Depth API 数据，但并非总是能够覆盖所有像素。还可以进一步处理原始深度图像及其匹配的置信度图像，以便应用仅针对其具体用例使用具有足够准确度的深度数据。

设备兼容性

原始深度适用于所有支持 Depth API 的设备。与完整 Depth API 一样，Raw Depth API 不需要支持的硬件深度传感器，例如飞行时间 (ToF) 传感器。不过，Raw Depth API 和完整 Depth API 都会使用设备可能具有的任何受支持的硬件传感器。

Raw Depth API 与 Full Depth API

Raw Depth API 可提供准确度较高的深度估值，但原始深度图像可能不包含相机图像中所有像素的深度估算值。相比之下，完整的 Depth API 可以为每个像素提供估计深度，但由于深度估计的平滑和插值，每像素的深度数据可能不太准确。这两个 API 中的深度图像的格式和大小相同。只是内容有所不同。

下表使用厨房里椅子和桌子的图片说明了 Raw Depth API 和完整 Depth API 之间的区别。

API 返回 相机图片 深度图片 置信度图片
Raw Depth API
  • 原始深度图像，其中包含针对相机图像中部分（但非全部）像素的非常准确的深度估算值。
  • 置信度图像，提供每个原始深度图像像素的置信度。没有深度估算的相机图片像素置信度为零。
全深度 API
  • 单张“平滑”深度图像，其中包含每个像素的深度估算值。
  • 此 API 不提供任何置信度图片。
 不适用

置信度图片

在 Raw Depth API 返回的置信度图像中，较浅的像素具有较高的置信度值，其中白色像素表示完全置信度，黑色像素表示无置信度。一般来说，在相机图像中，具有较多纹理的区域（例如树木）比没有纹理的区域（例如空白墙壁）具有更高的原始深度置信度。没有纹理的表面通常产生的置信度为零。

如果目标设备具有受支持的硬件深度传感器，那么即使在无纹理表面上，图像区域足够靠近相机的区域的置信度也可能会较高。

计算费用

Raw Depth API 的计算费用约为完整 Depth API 计算费用的一半。

用例

借助 Raw Depth API，您可以获取深度图像，从而更详细地表示场景中对象的几何形状。在打造 AR 体验时，原始深度数据可能很有用，因为在几何理解任务中，需要提高深度准确性和细节。一些用例包括：

  • 3D 重建
  • 效果衡量
  • 形状检测

前提条件

确保您了解基本 AR 概念以及如何配置 ARCore 会话，然后再继续。

启用深度

在新的 ARCore 会话中，检查用户的设备是否支持深度。由于处理能力限制，并非所有与 ARCore 兼容的设备都支持 Depth API。为节省资源，ARCore 上默认停用深度。启用深度模式，以便您的应用使用 Depth API。

int32_t is_depth_supported = 0;

// Check whether the user's device supports the Depth API.
ArSession_isDepthModeSupported(ar_session, AR_DEPTH_MODE_AUTOMATIC,
                               &is_depth_supported);
ArConfig* ar_config = NULL;
ArConfig_create(ar_session, &ar_config);
if (is_depth_supported) {
  ArConfig_setDepthMode(ar_session, ar_config, AR_DEPTH_MODE_AUTOMATIC);
}
CHECK(ArSession_configure(ar_session, ar_config) == AR_SUCCESS);
ArConfig_destroy(ar_config);

获取最新的原始深度图像

调用 ArFrame_acquireRawDepthImage16Bits() 以获取最新的原始深度图像。

int64_t previous_depth_image_timestamp_ns = -1;
int64_t depth_image_timestamp_ns;
ArImage* depth_image = NULL;

// Acquire the raw depth image for the current frame.
ArStatus acquire_image_status =
    ArFrame_acquireRawDepthImage16Bits(ar_session, ar_frame, &depth_image);

if (acquire_image_status == AR_SUCCESS) {
  // Optional: compare raw depth image timestamps. Use this check if your app
  // uses only new depth data.
  ArImage_getTimestamp(ar_session, depth_image, &depth_image_timestamp_ns);
  if (depth_image_timestamp_ns != previous_depth_image_timestamp_ns) {
    // Raw depth image is based on new depth data.
    previous_depth_image_timestamp_ns = depth_image_timestamp_ns;
    // …
  }
  // Release the acquired image.
  ArImage_release(depth_image);
}

并非通过 Raw Depth API 返回的所有图像像素都包含深度数据，而且不是每个 ARCore 帧都会包含一个新的原始深度图像。如需确定当前帧的原始深度图像是否为新图像，请将其时间戳与上一原始深度图像的时间戳进行比较。如果时间戳不同，原始深度图像将基于新的深度数据。否则，深度图像是之前的深度数据的重新投影。

获取最新的置信度图片

调用 ArFrame_acquireRawDepthConfidenceImage() 以获取置信度图像。您可以使用置信度图像检查每个原始深度像素的准确度。置信度图片以 Y8 格式返回。每个像素都是一个 8 位无符号整数。0 表示置信度最低，而 255 表示最高置信度。

// Acquire the raw depth confidence image.
ArImage* confidence_image = NULL;
ArStatus acquire_image_status = ArFrame_acquireRawDepthConfidenceImage(
    ar_session, ar_frame, &confidence_image);

if (acquire_image_status == AR_SUCCESS) {
  // …
  // Release the acquired image.
  ArImage_release(confidence_image);
}