摘要

template_render用于使用三维模型生成彩色图和深度图的模板。

代码组织

1. UV Sphere Render：用于通过UV对球面划分，进行渲染视点信息采样，进而在每个视点渲染6D自由度模板（彩色图和深度图）。模板视点参数为：r,alpha,beta,gamma。

2. ICO Sphere Render：用于通过ICO对球面划分，进行渲染视点信息采样，进而在每个视点渲染6D自由度模板（彩色图和深度图）。模板视点参数为：r,number,gamma。

3. OCT Sphere Render：用于通过OCT对球面划分，进行渲染视点信息采样，进而在每个视点渲染6D自由度模板（彩色图和深度图）。模板视点参数为：r,number,gamma。

4. Random Generation：用于生成随机分布的测试样例。

以正二十面体递归细分举例：

1. ICO_Sphere_Render_6D_original：生成640x480分辨率模板。
2. ICO_Sphere_Render_6D_WxH：生成WxH分辨率模板。
3. ICO_Sphere_Render_6D_minimum：生成最小包围框分辨率模板。

程序依赖项

1. OpenGL
2. OpenCV
3. clang (optianal:sudo apt install clang)

程序运行

生成r,alpgha,beta,gamma参数化模板

cd ~/catkin_ws
catkin_make
source devel/setup.bash
roscd template_render/
rosrun template_render uv_render_6d_original parameter-pvc-uv.yml 

生成20面体递归的均匀分布模板

cd ~/catkin_ws
catkin_make
source devel/setup.bash
roscd template_render/
rosrun template_render ico_render_6d_original parameter-pvc-ico.yml 

节点的输入和输出

渲染模板的参数在parameter-xxx.yml文件内。 可以通过参数调整，完成5D或者6D渲染。

1. uv_render_6d_original

   • 输入:
     • 命令行参数
   • 输出:
     • 彩色图,格式:bmp,8位3通道
     • 深度图,格式:png,16位单通道
     • 深度图,格式:dpt,二进制

2. uv_render_6d_WxH

   • 输入:
     • 命令行参数,渲染图片的宽度和高度
   • 输出:
     • 彩色图,格式:bmp,8位3通道
     • 深度图,格式:png,16位单通道
     • 深度图,格式:dpt,二进制
     • txt文件,TXT file used to store "img_Name, label, r, num, gamma, xyz

3. ico_render_6d_original

   • 输入:
     • 命令行参数
   • 输出:
     • 彩色图,格式:bmp,8位3通道
     • 深度图,格式:png,16位单通道
     • 深度图,格式:dpt,二进制
     • xml文件,XML used to store coordinates of icosohedron
     • txt文件,TXT file used to store "img_Name, label, r, num, gamma, xyz

4. ico_render_6d_WxH

   • 输入:
     • 命令行参数,渲染图片的宽度和高度
   • 输出:
     • 彩色图,格式:bmp,8位3通道
     • 深度图,格式:png,16位单通道
     • 深度图,格式:dpt,二进制
     • xml文件,XML used to store coordinates of icosohedron
     • txt文件,TXT file used to store "img_Name, label, r, num, gamma, xyz

5. oct_render_6d

   • 输入:
     • 命令行参数
   • 输出:
     • 彩色图,格式:bmp,8位3通道
     • 深度图,格式:png,16位单通道
     • 深度图,格式:dpt,二进制
     • xml文件,XML used to store coordinates of icosohedron
     • txt文件,TXT file used to store "img_Name, label, r, num, gamma, xyz
   • 备注：
     • 目前仅支持5d渲染，尚未调整gamma角度遍历

6. random_generation

   • 输入(可选):

     • xml文件，input_xml_file_name_for_random_generater，用于读取XML文件内的视点坐标，并渲染图片。

   • 输出:

     • 彩色图,格式:bmp,8位3通道
     • 深度图,格式:png,16位单通道
     • 深度图,格式:dpt,二进制
     • xml文件,random_scene_xml_file_name，保存渲染相机视点位置XYZ坐标，可选（当generate_model=2的时候，gamma角度）

   • 备注：

     • 目前支持liner，random，ico三种采样模式进行渲染，尚不支持oct模式，头文件使用的是icosphere.h

其他注意事项

1. 在渲染模板原始图片，提取特征，匹配过程中三个过程需要已知文件名的格式：

   1. 渲染模板，保存原图片，需要文件名
   2. 提取特征，读取原图像，需要文件名
   3. 查看结果，可视化匹配，需要文件名

   因此必须统一格式，避免不必要的麻烦，文件名规范约定如下：

   • ICO：Radius*+Number*+Gamma*.bmp/dpt/png

   • UV: Radius*+Alpha*+Beta*+Gamma*.bmp/dpt/png

2. 坐标系方向规定：

   gamma沿着相机坐标系，面向Z轴，逆时针转动相机坐标系为正，也就是gamma为正数的时候，相片在图像平面逆时针旋转。