使用 OpenNI 控制 Kinect 的馬達

雖然應該有很多人是用 Microsoft Kinect for Xbox 360 來進行 OpenNI 程式的開發，但是到目前為止，市面上 OpenNI 真正的相容裝置，其實還是只有 ASUS 的 Xtion Pro 系列，要使用 Kinect 是需要特殊修改過的驅動程式的。而在驅動程式的部分，目前大部分的開發應該都還是使用 avin2 所提供 SensorKinect 吧～

而如果是要使用 Kinect 進行程式開發的話，使用跨平台、開放原始碼的 OpenNI 和使用微軟官方的 Kinect for Windows SDK 相比，一個很大的缺點，就是功能上的不完整；這包括了聲音、以及 Kinect 上的馬達。

聲音的部分，OpenNI 本身有提供 API 來做控制，目前的問題應該是 SensorKinect 還沒有支援（有列在 todo list）；而馬達的部分，OpenNI 本來的 API 並沒有支援，不過目前看來也已經是打算透過 xn::GeneralIntCapability 的形式來做支援了，只是現在還是無法使用就是了。

不過，後來才發現，在官方論壇上，已經有強者透過 OpenNI 比較低階的 USB 控制介面（XnUSB.h），來做到馬達的控制了！原文可以參考《Easy way to control Kinect motor through OpenNI》一文；而目前 OpenNI 也已經把他的程式碼放到 github 上的 Samples 裡（連結）了！

他基本上是把相關功能封包成一個 KinectMotors 的類別，把相關的控制寫成它的成員函式、以方便操作；其內容如下：

class KinectMotors
{
public:
  enum { MaxDevs = 16 };
 
public:
  KinectMotors()
  {
    m_isOpen = false;
  }
  
  virtual ~KinectMotors()
  {
    Close();
  }
 
  bool Open()
  {
    const XnUSBConnectionString *paths;
    XnUInt32 count;
    XnStatus res;
 
    // Init OpenNI USB
    res = xnUSBInit();
    if (res != XN_STATUS_OK)
    {
      xnPrintError(res, "xnUSBInit failed");
      return false;
    }
 
    // Open all "Kinect motor" USB devices
    res = xnUSBEnumerateDevices(0x045E /* VendorID */, 0x02B0 /*ProductID*/, &paths, &count);
    if (res != XN_STATUS_OK)
    {
      xnPrintError(res, "xnUSBEnumerateDevices failed");
      return false;
    }
 
    // Open devices
    for (XnUInt32 index = 0; index < count;   index)
    {
      res = xnUSBOpenDeviceByPath(paths[index], &m_devs[index]);
      if (res != XN_STATUS_OK)
      {
        xnPrintError(res, "xnUSBOpenDeviceByPath failed");
        return false;
      }
    }
 
    m_num = count;
 
    XnUChar buf[1];  // output buffer
 
    // Init motors
    for (XnUInt32 index = 0; index < m_num;   index)
    {
      res = xnUSBSendControl(m_devs[index], (XnUSBControlType) 0xc0, 0x10, 0x00, 0x00, buf, sizeof(buf), 0);
      if (res != XN_STATUS_OK)
      {
        xnPrintError(res, "xnUSBSendControl failed");
        Close();
        return false;
      }
 
      res = xnUSBSendControl(m_devs[index], XN_USB_CONTROL_TYPE_VENDOR, 0x06, 0x01, 0x00, NULL, 0, 0);
      if (res != XN_STATUS_OK)
      {
        xnPrintError(res, "xnUSBSendControl failed");
        Close();
        return false;
      }
    }
    m_isOpen = true;
    return true;
  }
  
  void Close()
  {
    if (m_isOpen)
    {
      for (XnUInt32 index = 0; index < m_num;   index)
      {
        xnUSBCloseDevice(m_devs[index]);
      }
      m_isOpen = false;
    }
  }
 
  bool Move(int angle)
  {
    XnStatus res;
    // Send move control requests
    for (XnUInt32 index = 0; index < m_num;   index)
    {
      res = xnUSBSendControl(m_devs[index], XN_USB_CONTROL_TYPE_VENDOR, 0x31, angle, 0x00, NULL, 0, 0);
      if (res != XN_STATUS_OK)
      {
        xnPrintError(res, "xnUSBSendControl failed");
        return false;
      }
    }
    return true;
  }
 
private:
  XN_USB_DEV_HANDLE m_devs[MaxDevs];
  XnUInt32 m_num;
  bool m_isOpen;
};

而在程式裡建立一個 KinectMotors 的物件後，就可以透過他的 Move() 這個函式，來進行 Kinect 仰角的調整了！簡單的操作範例，大致上如下：

KinectMotors motors;
if (!motors.Open())
  return 1;
  
motors.Move(31);

不過基本上，這個方法應該只算是一個雛形，和 OpenNI 提供的一般操作介面不完全一致；而且在這個類別裡，他基本上會根據 Vender ID 和 Product ID 把系統裡的 Kinect 馬達裝置都找出來（透過 xnUSBEnumerateDevices()），然後都開啟來控制；所以如果有使用多台 Kinect 的話，他會同時對所有的 Kinect 來進行操作！如果要個別控制的話，則是需要改寫這個類別，並針對得到的 XnUSBConnectionString 來和 xn::Device 的資訊（應該是「Create Info」、參考）做比對、以找出要控制的是哪一個 Kinect 。

另外要注意的是，由於 Kinect 內部其實還有一個加速度感應器，可以判斷自身的傾角，所以實際上這邊透過 Move() 設定的角度，會是空間中絕對的角度！也就是說，0 度的時候，Kinect 會是水平的，正值會往上抬、負值則會往下傾，直到到達目標角度為止；這是在使用時可能要注意的地方。

總之，如果有必要的話，透過這個方法應該是可以用來操作 Kinect 的馬達了～不過，還是希望 OpenNI 能趕快把 Kinect 納入正式支援吧～ ^^"