我可以使用 ARKit 2 测量眼睛吗

Question

我正在开展一个项目，该项目需要在 iPhone X 上使用 ARKit 和真深度相机以及 Xcode 10 beta 4 上的 iOS 12 beta 4 来确定每只眼睛的大小和两眼之间的距离。

由于我是 ARKit 的新手，我正在网上搜索解决方案，但了解甚少。但是，我遇到了demo code on apple developer portal。在该代码中，我尝试获取所需的值。

Also referred to the answer@rickster

我使用 ARSCNFaceGeometry 和 ARFaceAnchor 来获取一些值。

func update(withFaceAnchor anchor: ARFaceAnchor) {
    let faceGeometry = geometry as! ARSCNFaceGeometry
    faceGeometry.update(from: anchor.geometry)
    print("\nLook at Point :", anchor.lookAtPoint, "\nLeft :", anchor.leftEyeTransform, "\nRight :", anchor.rightEyeTransform)
}

输出：

看点：float3(0.14502259, 0.2905016, 0.97809345)

左：simd_float4x4([[0.99312633, -0.030915117, -0.11289084, 0.0)], [0.0, 0.9644885, -0.26412484, 0.0)], [0.11704737, 0.26230934, 0.9578589, 0.0)], [0.03311049, 0.028666705, 0.028539032, 1.0)]])

右：simd_float4x4([[0.9830616, -0.047965277, -0.17688738, 0.0)], [0.0, 0.96514606, -0.26171172, 0.0)], [0.18327524, 0.25727874, 0.94879806, 0.0)], [-0.032072492, 0.028482603, 0.028181288, 1.0)]])

问题

1. 如何翻译这些值以利用它并获得一些 坐标？

2. 这段代码能否帮助我实现每只眼睛的大小和距离 两眼之间。如果不是，那我该怎么做才能得到测量值？

Answer 1

在 ARKit 2 / Xcode 10 beta 6 / iOS 12 中“lookAtPoint”为空；但我能够获得“leftEyeTransform”和“rightEyeTransform”，然后可以使用此代码计算眼间距离（在不同距离的两个人身上进行了测试，并用尺子进行了验证！）：

func update(withFaceAnchor anchor: ARFaceAnchor) {
    let faceGeometry = occlusionNode.geometry as! ARSCNFaceGeometry
    faceGeometry.update(from: anchor.geometry)
    print("\nLook at Point:", anchor.lookAtPoint, "\nLeft:", anchor.leftEyeTransform, "\nRight:", anchor.rightEyeTransform)

var leftEyePosition = SCNVector3(anchor.leftEyeTransform.columns.3.x, anchor.leftEyeTransform.columns.3.y, anchor.leftEyeTransform.columns.3.z)
var rightEyePosition = SCNVector3(anchor.rightEyeTransform.columns.3.x, anchor.rightEyeTransform.columns.3.y, anchor.rightEyeTransform.columns.3.z)
let d = distance(float3(leftEyePosition), float3(rightEyePosition))
print("\nInter-eye distance in centimeters: ", d * 100)

}

一些示例输出：

Look at Point: float3(0.0, 0.0, 0.0) 
Left: simd_float4x4([[0.9997796, -0.0031222918, 0.020761598, 0.0)], [0.0, 0.98888004, 0.14871553, 0.0)], [-0.020995062, -0.14868274, 0.98866206, 0.0)], [0.031608228, 0.031428084, 0.026632207, 1.0)]]) 
Right: simd_float4x4([[0.99887705, 0.007054036, -0.04684897, 0.0)], [0.0, 0.9888536, 0.14889139, 0.0)], [0.047377057, -0.1487242, 0.98774314, 0.0)], [-0.031623494, 0.03171173, 0.02669965, 1.0)]])

Inter-eye distance in centimeters:  6.32324

注意：

Answer 2

瞳距的一条线解：

simd_distance(faceAnchor.rightEyeTransform.columns.3, faceAnchor.leftEyeTransform.columns.3)

乘以 100 得到以厘米为单位的答案。 如上所述，没有一种简单的方法可以测量虹膜或瞳孔大小，因此您需要开发一种算法来执行以下操作：

1) 找到圆圈并过滤描述虹膜的圆圈

2) 使用 ARKit 计算像素到毫米的值，并用它来计算虹膜大小

Answer 3

你可以从变换中得到vector3：

var leftEyePosition = SCNVector3(leftTransform.columns.3.x, leftTransform.columns.3.y, leftTransform.columns.3.z)

var rightEyePosition = SCNVector3(rightTransform.columns.3.x, rightTransform.columns.3.y, rightTransform.columns.3.z)

那么你可以像这样得到距离形式2 SCNVector3。

let d = distance(float3(leftEyePosition), float3(rightEyePosition)) 

结果将以米为单位，因此您可能需要将 d 除以 100

Answer 4

没有简单的方法可以实际获取学生本身的大小。有关更多信息，请参阅此 StackOverFlow 线程和 Rickster 提供的答案：Getting The Sizes Of The Eyes In ARKit

然而，使用leftEyeTransform 和rightEyeTransforms 可以得到眼睛之间的估计距离，它们很简单：

变换矩阵，指示位置和方向 脸的左右眼。

您感兴趣的是其中包含我们需要的数据的第三列。

计算距离的一种简单方法是使用不需要任何额外扩展的 GLK 助手。

这样的例子可能看起来像这样：

//----------------------
//MARK ARSCNViewDelegate
//----------------------

extension ViewController: ARSCNViewDelegate{

    /// Creates A GLKVector3 From a Simd_Float4
    ///
    /// - Parameter transform: simd_float4
    /// - Returns: GLKVector3
    func glkVector3FromARFaceAnchorTransform(_ transform: simd_float4) -> GLKVector3{

        return GLKVector3Make(transform.x, transform.y, transform.z)
    }

    func renderer(_ renderer: SCNSceneRenderer, didUpdate node: SCNNode, for anchor: ARAnchor) {

        //1. Check We Have A Valid ARFaceAnchor
        guard let faceAnchor = anchor as? ARFaceAnchor else { return }


        //2. Get The Position Of The Left & Right Eyes
        let leftEyePosition = glkVector3FromARFaceAnchorTransform(faceAnchor.leftEyeTransform.columns.3)
        let righEyePosition = glkVector3FromARFaceAnchorTransform(faceAnchor.rightEyeTransform.columns.3)

        //3. Calculate The Distance Between Them
        let distanceBetweenEyesInMetres = GLKVector3Distance(leftEyePosition, righEyePosition)
        let distanceBetweenEyesInCM = distanceBetweenEyesInMetres/100
        print("The Distance Between The Eyes Is Approximatly \(distanceBetweenEyesInCM)")

    }

}

希望对你有帮助...