Estabilizar imagens da câmera no SDK do Android (Kotlin/Java)

O ARCore agora oferece suporte à estabilização eletrônica de imagem (EIS, na sigla em inglês), que ajuda a produzir uma visualização suave da câmera. A EIS consegue a estabilização observando o movimento do smartphone usando o giroscópio e aplicando a malha de homografia de compensação dentro dos limites da textura da câmera que contrapõe os tremores menores. O EIS só é compatível com a orientação retrato do dispositivo. Todas as orientações terão suporte na versão 1.39.0 do ARCore.

Consultar e ativar o suporte ao EIS

Para ativar a EIS, configure a sessão para usar ImageStabilizationMode.EIS. Se o dispositivo não oferecer suporte ao recurso EIS, isso vai causar uma exceção do ARCore.

JavaKotlin

if (!session.isImageStabilizationModeSupported(Config.ImageStabilizationMode.EIS)) {
  return;
}
Config config = session.getConfig();
config.setImageStabilizationMode(Config.ImageStabilizationMode.EIS);
session.configure(config);

if (!session.isImageStabilizationModeSupported(Config.ImageStabilizationMode.EIS)) return
session.configure(
  session.config.apply { imageStabilizationMode = Config.ImageStabilizationMode.EIS }
)

Coordenadas de transformação

Quando a EIS está ativada, o renderizador precisa usar as coordenadas do dispositivo modificadas e as coordenadas de textura correspondentes que incorporam a compensação da EIS ao renderizar o plano de fundo da câmera. Para receber as coordenadas compensadas do EIS, use Frame.transformCoordinates3d(), com OPENGL_NORMALIZED_DEVICE_COORDINATES como entrada e EIS_NORMALIZED_DEVICE_COORDINATES como saída para receber as coordenadas do dispositivo em 3D e EIS_TEXTURE_NORMALIZED como saída para receber as coordenadas da textura em 3D. Por enquanto, o único tipo de coordenadas de entrada compatível com Frame.transformCoordinates3d() é OPENGL_NORMALIZED_DEVICE_COORDINATES.

JavaKotlin

final FloatBuffer cameraTexCoords =
    ByteBuffer.allocateDirect(COORDS_BUFFER_SIZE_3D)
        .order(ByteOrder.nativeOrder())
        .asFloatBuffer();

final FloatBuffer screenCoords =
    ByteBuffer.allocateDirect(COORDS_BUFFER_SIZE_3D)
        .order(ByteOrder.nativeOrder())
        .asFloatBuffer();

final FloatBuffer NDC_QUAD_COORDS_BUFFER =
    ByteBuffer.allocateDirect(COORDS_BUFFER_SIZE_2D)
        .order(ByteOrder.nativeOrder())
        .asFloatBuffer()
        .put(
            new float[] {
              /*0:*/ -1f, -1f, /*1:*/ +1f, -1f, /*2:*/ -1f, +1f, /*3:*/ +1f, +1f,
            });

final VertexBuffer screenCoordsVertexBuffer =
    new VertexBuffer(render, /* numberOfEntriesPerVertex= */ 3, null);
final VertexBuffer cameraTexCoordsVertexBuffer =
    new VertexBuffer(render, /* numberOfEntriesPerVertex= */ 3, null);

NDC_QUAD_COORDS_BUFFER.rewind();
frame.transformCoordinates3d(
    Coordinates2d.OPENGL_NORMALIZED_DEVICE_COORDINATES,
    NDC_QUAD_COORDS_BUFFER,
    Coordinates3d.EIS_NORMALIZED_DEVICE_COORDINATES,
    screenCoords);
screenCoordsVertexBuffer.set(screenCoords);

NDC_QUAD_COORDS_BUFFER.rewind();
frame.transformCoordinates3d(
    Coordinates2d.OPENGL_NORMALIZED_DEVICE_COORDINATES,
    NDC_QUAD_COORDS_BUFFER,
    Coordinates3d.EIS_TEXTURE_NORMALIZED,
    cameraTexCoords);
cameraTexCoordsVertexBuffer.set(cameraTexCoords);

val COORDS_BUFFER_SIZE_2D = 2 * 4 * Float.SIZE_BYTES
val COORDS_BUFFER_SIZE_3D = 3 * 4 * Float.SIZE_BYTES
val cameraTexCoords =
  ByteBuffer.allocateDirect(COORDS_BUFFER_SIZE_3D)
    .order(ByteOrder.nativeOrder())
    .asFloatBuffer()
val screenCoords =
  ByteBuffer.allocateDirect(COORDS_BUFFER_SIZE_3D)
    .order(ByteOrder.nativeOrder())
    .asFloatBuffer()
val cameraTexCoordsVertexBuffer = VertexBuffer(render, /* numberOfEntriesPerVertex= */ 3, null)
val screenCoordsVertexBuffer = VertexBuffer(render, /* numberOfEntriesPerVertex= */ 3, null)
val NDC_QUAD_COORDS_BUFFER =
  ByteBuffer.allocateDirect(COORDS_BUFFER_SIZE_2D)
    .order(ByteOrder.nativeOrder())
    .asFloatBuffer()
    .apply {
      put(
        floatArrayOf(
          /* 0: */
          -1f,
          -1f,
          /* 1: */
          +1f,
          -1f,
          /* 2: */
          -1f,
          +1f,
          /* 3: */
          +1f,
          +1f
        )
      )
    }
NDC_QUAD_COORDS_BUFFER.rewind()
frame.transformCoordinates3d(
  Coordinates2d.OPENGL_NORMALIZED_DEVICE_COORDINATES,
  NDC_QUAD_COORDS_BUFFER,
  Coordinates3d.EIS_NORMALIZED_DEVICE_COORDINATES,
  screenCoords
)
screenCoordsVertexBuffer.set(screenCoords)

NDC_QUAD_COORDS_BUFFER.rewind()
frame.transformCoordinates3d(
  Coordinates2d.OPENGL_NORMALIZED_DEVICE_COORDINATES,
  NDC_QUAD_COORDS_BUFFER,
  Coordinates3d.EIS_TEXTURE_NORMALIZED,
  cameraTexCoords
)
cameraTexCoordsVertexBuffer.set(cameraTexCoords)

Quando a EIS está desativada, as coordenadas 3D de saída são equivalentes às 2D, com valores z definidos para não produzir mudanças.

Modificar sombreadores

As coordenadas 3D calculadas precisam ser transmitidas para os shaders de renderização em segundo plano. Os buffers de vértice agora são 3D com EIS:

layout(location = 0) in vec4 a_Position;
layout(location = 1) in vec3 a_CameraTexCoord;
out vec3 v_CameraTexCoord;
void main() {
  gl_Position = a_Position;
  v_CameraTexCoord = a_CameraTexCoord;
}

Além disso, o sombreador de fragmentos precisa aplicar a correção de perspectiva:

precision mediump float;
uniform samplerExternalOES u_CameraColorTexture;
in vec3 v_CameraTexCoord;
layout(location = 0) out vec4 o_FragColor;
void main() {
  vec3 tc = (v_CameraTexCoord / v_CameraTexCoord.z);
  o_FragColor = texture(u_CameraColorTexture, tc.xy);
}

Consulte o app de exemplo hello_eis_kotlin para mais detalhes.