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Unity SenseAR教程:人脸追踪之放置脸部挂饰【含源码】

Unity SenseAR教程:人脸追踪之放置脸部挂饰【含源码】

作者: 洪智 | 来源:发表于2020-03-05 17:04 被阅读0次

    摘要:Unity+SenseAR开发的AR应用,基于人脸检测,给脸部添加装饰物~

    洪流学堂,让你快人几步。你好,我是你的技术探路者郑洪智,你可以叫我大智(vx: zhz11235)。

    之前探索了SenseAR的手势识别发射爱心,还有深入探索的第二集

    后来很多同学问能不能出个人脸检测的教程,诺,他来了!

    对SenseAR还不太熟悉的同学可以看下大智的视频:

    最终效果

    这个教程中使用了最新的SenseAR,可以在很短时间内实现人脸检测,给脸上添加装饰。

    facepoint.gif

    建立工程

    注意必须使用Unity 2018.4版本,建议使用2018.4中国增强版最新版。
    路径中一定不要有中文!!!路径中一定不要有中文!!!路径中一定不要有中文!!!,否则打包可能出现问题。

    创建工程.gif

    安装SenseAR 插件

    在Packamager中搜索SenseAR XR plugin,我在这用的是最新版的1.1.0-preview.2版本。

    安装sensear.gif

    导入示例工程

    SenseAR是个新鲜的东西,之前都没接触过,所以最好的开始就是先看下示例,看看能做什么。
    如何导入示例工程呢?

    1、在Project窗口的Packages中找到SenseAR XR Plugin目录
    2、在目录上右键菜单中选择Show in Explorer
    3、在打开的目录进入com.unity.xr.arstand@1.1.0-preview.2\Samples~目录
    4、将目录中的Example文件夹拖到Unity的Project窗口的Assets文件夹中。

    具体流程看到下图:

    导入example.gif

    查看示例

    导入之后呢,你会发现这里面有很多很多的场景,人脸检测场景是这个FaceMesh

    哇,还有那么多其他场景都是什么用呢?可以看下大智的视频:

    这个场景是没办法在电脑上运行的,只能发布到Android手机上运行。咱们可以先发布看一下现在有什么功能。

    发布过程

    发布有以下几步:
    1、确保安装好了Android发布的环境(JDK目前Unity已经内置了,Android SDK需要自行下载,可以使用Android Studio管理Android SDK),以及Unity的Android Support(推荐在Unity Hub中安装)。

    android support.gif

    2、在Unity的Build Settings中将平台切换为Android。

    切换到android.gif

    3、配置工程的Player Settings。

    • Package Name修改一下,别是默认的那个,我这设置为com.Company.FaceMesh
    • Mininum API Level设置为Android 7.0 API level 24

    4、 在手机上安装SenseAR2.3,下载地址是http://openar.sensetime.com/sdks
    可能需要先卸载旧版本:小米预装版本SenseAR在应用设置里面名称为ARServer,OPPO预装版本SenseAR的名字为ARUnit

    5、将手机开启开发者模式,USB连接到电脑上

    6、记得打开FaceMesh场景,点击Unity菜单栏File > Build and Run,选择一个存放apk的路径。

    如果发布遇到错误,可以对照这篇文章检查:SenseAR常见问题总结

    体验人脸检测App

    如果打开黑屏检查下是否安装了SenseAR2.3,下载地址是http://openar.sensetime.com/sdks

    最开始要同意使用摄像头的权限。

    开发

    好,到这呢,我们已经体验了一把SenseAR的人脸检测了,但是好像只是显示了一个虚拟的人脸,如何在脸上添加一些装饰物呢?

    在人脸上添加装饰物有两个思路:

    • 有没有一些预制的锚点,比如眼睛、鼻子、嘴巴、耳朵的位置,然后挂在对应的位置
    • 可不可以通过点击脸上的某个点,在对应的位置添加装饰物

    大智根据这两个思路看了一下,SenseAR中并没有预制特殊位置的锚点,所以第一个思路暂时不太可行,下面去尝试下第二个思路。

    点击脸上的某个点,需要物理系统中的射线检测,必要条件是要有脸部的碰撞网格,那能不能给脸部添加碰撞网格(MeshCollider)呢

    根据这个思路,我们找到了FaceMesh场景中的AR Session Origin物体上的两个组件:ARFaceManager和DisplayFaceInfo。

    ARFaceManager是SenseAR package中的代码,咱们最好不要修改。这个组件会将识别到的人脸,使用ARFace Prefab中的设置显示出来。

    DisplayFaceInfo组件是这个示例中的代码,它获取了ARFaceManager中的相关信息并显示在UI上。

    咱们来看下ARFace这个Prefab上面都有什么东西,打开大门的钥匙或许就在这个物体上:

    这上面的组件依次是:

    • Transform:决定了它的位置、旋转、缩放
    • AR Face:包含了脸部的信息,仅包含数据
    • AR Face Mesh Visualizer:获取AR Face中的数据,并且可视化地显示出来(会自动更新mesh以及MeshCollider)。如果想更深入了解,可以读一下这个组件的代码。
    • Mesh Collider:网格碰撞器,可用于射线检测
    • Mesh Filter:设置mesh的数据
    • Mesh Renderer:将mesh网格数据和材质关联起来,显示到场景中
    • 材质球:Mesh Renderer组件使用的材质

    分析完这个ARFace的Prefab,就发现,这不是已经有了钥匙了嘛,有了Mesh Collider就可以用射线检测的方式在脸上添加物体了。

    改造DisplayFaceInfo代码

    using UnityEngine;
    using UnityEngine.UI;
    using UnityEngine.XR.ARFoundation;
    
    [RequireComponent(typeof(ARFaceManager))]
    public class DisplayFaceInfo : MonoBehaviour
    {
        [SerializeField] Text m_FaceInfoText;
    
        public Text faceInfoText
        {
            get { return m_FaceInfoText; }
            set { m_FaceInfoText = value; }
        }
    
        ARFaceManager m_FaceManager;
    
        void Awake()
        {
            m_FaceManager = GetComponent<ARFaceManager>();
        }
    
        void Update()
        {
            if (m_FaceManager.subsystem != null && faceInfoText != null)
            {
                faceInfoText.text = $"Supported number of tracked faces: {m_FaceManager.supportedFaceCount}\n" +
                                    $"Max number of faces to track: {m_FaceManager.maximumFaceCount}\n" +
                                    $"Number of tracked faces: {m_FaceManager.trackables.count}";
            }
    
            // !!!下面是添加的代码
            if (Input.GetMouseButtonUp(0))
            {
                var camera = GetComponent<ARSessionOrigin>().camera;
                var ray = camera.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
    
                if (Physics.Raycast(ray, out var hit, 1000))
                {
                    var go = GameObject.CreatePrimitive(PrimitiveType.Sphere);
                    go.transform.localScale = Vector3.one * 0.01f;
                    // 设置父物体为人脸,这样物体会跟随人脸移动
                    go.transform.SetParent(hit.transform);
                    go.transform.position = hit.point;
                }
            }
        }
    }
    

    添加的代码只有最后的十来行,都是射线检测相关的内容,如果你对射线检测还不熟悉,可以看下大智的一个射线检测详解视频:https://www.bilibili.com/video/av24858288

    最后的效果是这样子的:

    facepoint.gif

    更多探索

    上面呢,咱们提到了两种思路,其中第一种思路虽然SenseAR没有内置,但是咱们或可以根据顶点的位置来找到眼睛、鼻子、嘴巴对应的位置点。
    大智已经做了探索有如下结论:脸部的网格固定是11510个顶点

    大概思路如下,你可以和大智一起探索哦:根据射线检测到的点,计算出离点击点最近的顶点,这个顶点顺序大概率是不会变的,可以作为锚定的坐标点

    本教程源码及后续更新

    由于源码后续可能会更新,就不直接打包传在这里了。
    本工程的持续更新源码可以在洪流学堂公众号回复face获取。


    好了,今天就絮絮叨叨到这里了。
    没讲清楚的地方欢迎评论。

    我是大智(vx: zhz11235),你的技术探路者,下次见!

    别走!点赞收藏哦!

    好,你可以走了。

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