Kinect pro Xbox 360 a GNU/Linux – Processing a SimpleOpenNI

28. 11. 2012 | Ladislav Hagara | Návody | 7047×

Pátý díl seriálu věnovanému snímacímu zařízení Kinect pro Xbox 360 a jeho využití v operačním systému GNU/Linux. V minulém dílu byl představen projekt OpenNI a knihovna stejného jména. V dnešním dílu to bude programovací jazyk a prostředí Processing a knihovna SimpleOpenNI přizpůsobující rozhraní knihovny OpenNI rozhraní Processingu.

Obsah

• Programovací jazyk a prostředí Processing
• Instalace Processingu
• Začínáme s Processingem
• Knihovna SimpleOpenNI
• Příklady aplikací v Processingu využívajících SimpleOpenNI
  • KinectMagicKnight
  • Kinect AR in Processing
  • Kinetic Space
• Příště

Programovací jazyk a prostředí Processing

Processing (Wikipedia) je svobodný programovací jazyk a současně vývojové prostředí. Projekt vznikl v roce 2001. U jeho zrodu stáli Benjamin Fry a Casey Reas, toho času studenti Massachusettského technologického institutu (MIT Media Lab). Cílem projektu bylo navrhnout a implementovat jednoduchý programovací jazyk, pomocí kterého by mohli neprogramátoři, především umělci a designéři, snadno a rychle vytvářet obrázky, vizualizace a animace. Nejenom umělci si Processing velmi rychle oblíbili. Rádi po něm sáhnou i opravdoví programátoři nebo učitelé, kteří jej používají při výuce programování. Processing vychází z  programovacího jazyka JAVA, má však jednodušší syntax. Samotný Processing je také naprogramován v jazyce JAVA. Jedná se tedy o multiplatformní software.

Pro Processing existuje celá řada rozšiřujících knihoven. Vlastnící Arduina pravděpodobně sáhnou po knihovně Arduino umožňující přistupovat k Arduinu z prostředí Processing. V Processingu lze vyvíjet také aplikace pro Android. Stačí sáhnout po knihovně Ketai.

Instalace Processingu

Instalace programovacího jazyka a prostředí Processing je velice snadná. Stačí stáhnout balíček tgz a někam jej rozbalit. Není nutné ani instalovat Javu. Ta je obsažena v balíčku v adresáři java. Je-li Java v systému již nainstalována, lze adresář java smazat a vytvořit link java na systémovou Javu.

Aktuálně je Processing k dispozici ve stabilní verzi 1.5.1 a beta verzi 2.0b6. Beta verze je k dispozici jak pro 32bitové, tak pro 64bitové systémy. Stabilní verze je pouze 32bitová. Na 64bitových systémech proto může být nutné doinstalovat další balíčky. Například na 64bitové Fedoře 17 bylo nutné doinstalovat balíčky glibc.i686, libXext.i686, libXtst.i686 a mesa-libGL.i686.

.../processing-1.5.1/java/bin/java: /lib/ld-linux.so.2: bad ELF interpreter: No such file or directory

# yum install glibc.i686

Exception in thread "main" java.lang.UnsatisfiedLinkError: /.../processing-1.5.1/java/lib/i386/xawt/libmawt.so: libXext.so.6: cannot open shared object file: No such file or directory
    at java.lang.ClassLoader$NativeLibrary.load(Native Method)
    at java.lang.ClassLoader.loadLibrary0(ClassLoader.java:1803)

# yum install libXext.i686

Exception in thread "main" java.lang.UnsatisfiedLinkError: /.../processing-1.5.1/java/lib/i386/xawt/libmawt.so: libXtst.so.6: cannot open shared object file: No such file or directory
    at java.lang.ClassLoader$NativeLibrary.load(Native Method)

# yum install libXtst.i686

Exception in thread "Animation Thread" java.lang.UnsatisfiedLinkError: /.../processing-1.5.1/modes/java/libraries/opengl/library/linux32/libjogl.so: libGL.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory
    at java.lang.ClassLoader$NativeLibrary.load(Native Method)

# yum install mesa-libGL.i686

Začínáme s Processingem

Nápověda k ovládání integrovaného prostředí, tutoriály (Getting Started) a příklady jsou k dispozici na webových stránkách Processingu nebo také lokálně v rozbaleném tgz balíčku. Příklady lze díky Processing.js spouštět přímo na webové stránce.

Nejjednodušeji lze Processing spustit z příkazového řádku pomocí ./processing. Samozřejmě lze k jeho spuštění využít také možnosti grafických uživatelských prostředí a vytvořit si položku v menu nebo ikonu na ploše. Po naběhnutí vývojového prostředí lze příklady z webových stránek kopírovat do okna editoru a spouštět je kliknutím na tlačítko „Run“. Vyzkoušet lze také lokální soubory s příklady. Programy pro Processing mají koncovku .pde.

Knihovna SimpleOpenNI

Knihovna SimpleOpenNI, známa také jako simple-openni, přináší do prostředí Processingu podporu Kinectu. Jedná se o obal (wrapper) nad knihovnou OpenNI přizpůsobující rozhraní knihovny OpenNI (C) rozhraní Processingu (Java). Processing je tak rozšířen o funkce z knihovny OpenNI.

Je-li s knihovnou OpenNI nainstalován také binární blob NITE, lze v Processingu využívat rovněž funkce pro rozpoznávání polohy těla.

Instalace knihovny SimpleOpenNI

Knihovnu SimpleOpenNI, stejně jako jiné knihovny rozšiřující vlastnosti Processingu, stačí stáhnout (soubor SimpleOpenNI-0.27.zip) a rozbalit do adresáře sketchbook/libraries. Problém může být s nainstalovanou verzí knihovny OpenNI. Například ve Fedoře 17 jsou sice balíčky s OpenNI knihovnou k dispozici, aktuální verze knihovny SimpleOpenNI s nimi ale není kompatibilní. Knihovna SimpleOpenNI verze 0.27 potřebuje libXnVNite_1_5_2.so, k dispozici je ale pouze libXnVNite_1_4_1.so.

Can't load SimpleOpenNI library (SimpleOpenNI32) : java.lang.UnsatisfiedLinkError: .../sketchbook/libraries/SimpleOpenNI/library/libSimpleOpenNI32.so: libXnVNite_1_5_2.so: cannot open shared object file: No such file or directory
Verify if you installed SimpleOpenNI correctly.

$ ldd …/sketchbook/libraries/SimpleOpenNI/library/libSimpleOpenNI32.so
    linux-gate.so.1 =>  (0xf77dc000)
    libOpenNI.so => /lib/libOpenNI.so (0xf769d000)
    libXnVNite_1_5_2.so => not found
    libstdc++.so.6 => /lib/libstdc++.so.6 (0xf75b4000)
    libm.so.6 => /lib/libm.so.6 (0xf7588000)
    libgcc_s.so.1 => /lib/libgcc_s.so.1 (0xf756b000)
    libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0xf73b9000)
    libusb-1.0.so.0 => /lib/libusb-1.0.so.0 (0xf73a9000)
    libdl.so.2 => /lib/libdl.so.2 (0xf73a4000)
    libpthread.so.0 => /lib/libpthread.so.0 (0xf738a000)
    librt.so.1 => /lib/librt.so.1 (0xf7380000)
    libtinyxml.so.0 => /lib/libtinyxml.so.0 (0xf736b000)
    /lib/ld-linux.so.2 (0xf77dd000)

Nejjednodušším řešením je oficiální balíčky s knihovnou OpenNI odinstalovat, stáhnout zip soubor s kompatibilní verzí knihovny ze stránek SimpleOpenNI (soubor OpenNI_NITE_Installer-Linux32-0.27.zip nebo OpenNI_NITE_Installer-Linux64-0.27.zip), zip soubor rozbalit a knihovnu OpenNI postupně nainstalovat spuštěním sudo ./install.sh v adresářích OpenNI-Bin-Dev-Linux, NITE-Bin-Dev-Linux a kinect. V případě použití zařízení ASUS Xtion je nutné místo souborů v adresáři kinect nainstalovat soubory z adresáře Sensor-Bin-Linux.

V případě instalace 32bitové verze Processingu je nutné nainstalovat také 32bitovou verzi knihovny OpenNI. V případě použití 64bitové knihovny lze získat pouze chybovou hlášku:

Can't load SimpleOpenNI library (SimpleOpenNI32) : java.lang.UnsatisfiedLinkError: .../sketchbook/libraries/SimpleOpenNI/library/libSimpleOpenNI32.so: libOpenNI.so: wrong ELF class: ELFCLASS64
Verify if you installed SimpleOpenNI correctly.

Diskuse ke knihovně SimpleOpenNI a řešení souvisejících problémů probíhá v diskusní skupině simple-openni-discuss.

Příklady aplikací v Processingu využívajících SimpleOpenNI

KinectMagicKnight

Rozšířená realita pomocí Processingu, knihovny SimpleOpenNI a Kinectu. Aplikace KinectMagicKnight sleduje postavu před Kinectem a do rukou ji vkládá světelný štít a meč. Vzpažením obou rukou lze štít a meč vyměnit za luk a šíp. Natažením ruky lze šíp vystřelit.

Na webové stránce KinectMagicKnight je k dispozici zdrojový kód aplikace (KinectMagicKnight.pde). Ten stačí stáhnout a otevřít v Processingu. Processing vytvoří adresář KinectMagicKnight a stažený .pde soubor do něj přesune. Pak už stačí pouze kliknout na tlačítku „Run“.

Aplikace KinectMagicKnight potřebuje knihovnu fullscreen (FullScreen API). Není-li nainstalována, opět ji stačí pouze stáhnout a rozbalit do adresáře sketchbook/libraries. Pro přepnutí do celoobrazovkového módu je určena kombinace kláves CTRL+F. Zpátky se lze dostat klávesou ESC.

Kinect AR in Processing

Aplikace Kinect AR in Processing je další ukázkou rozšířené reality. V prostoru před Kinectem se objeví otáčející se levitující krychle. Kolem krychle se lze procházet, případně to lze vzít i přímo přes ni.

Kinetic Space

Příklad složitější aplikace. V aplikaci Kinetic Space jsou předdefinovány pohyby a gesta, které se uživatel snaží napodobit. Pohyby a gesta lze pomocí aplikace také nacvičovat. Pokud je zobrazená postava zelená, pohyb nebo gesto je v pořádku. Červená barva upozorňuje na části těla, na které by se uživatel měl zaměřit. Pohyby a gesta lze také nahrávat.

Příště

Příští díl bude věnován knihovnám GFreenect a Skeltrack. K rozpoznávání polohy těla už není nutný binární blob.

       

Komentáře

[clovek1]

prvni :)

[ememe]

Pan trapáček s chudáčkova.

[jehovista]

Muzes si za to sam. Prvni se nekrmi

[mankind_boost]

Pravda, první se banuje.

[Míra]

Processing je parádní, ale je škoda že některé podpůrné knihovny (G4P) mají slabou dokomunetaci :(.

PS: S tím mečem úplně jak Jedi, mají ho i v červené? :D

[Ladislav Hagara]

Mají ho v libovolné RGB barvě.
Pro červenou stačí ve funkci drawSword změnit stroke(0, 255, 255, alpha) na stroke(255, 0, 0, alpha).

[Kuk!]

Pekny clanek, muzu se zeptat, jestli to nejak cele funguju taky s Asus Xtion?

[Ladislav Hagara]

Funguje.
Věta z článku: V případě použití zařízení ASUS Xtion je nutné místo souborů v adresáři kinect nainstalovat soubory z adresáře Sensor-Bin-Linux.

[s0dd]

Tak to je brutalni, uz se nemuzu dockat, az se budu ucit kung-fu pomoci kinect-space ;)

[michal]

Potrebuji nakopnout, jsem ve fazi kdy vidim svoji kostru v aplikaci Sample-Players (doinstaloval jsem NITE), a ted bych to potreboval propojit s blendrem, nemate nekdo nejaky napad? zkousel jsem googlit ale obevil jsem navody jen pro win.