NiTE 2 的手勢偵測

在之前的文章，已經針對 NiTE 2 的人體骨架追蹤，以及姿勢的偵測，以範例的方法做了說明。而接下來這篇，則是來說明 NiTE 2 提供的手勢偵測的使用方法。

在 NiTE 2 裡，手勢偵測的功能是由 HandTracker 這個類別提供的；而除了手勢偵測之外，HandTracker 另一個重要的功能，就是手部位置的追蹤。他的基本使用概念，和人體骨架追蹤、姿勢偵測的 UserTracker 基本上是相似的。

而由於手部位置的偵測，一般來說是要搭配手勢偵測使用的，所以在這邊 Heresy 就先針對手勢偵測的部分，以簡單的範例來做說明。

首先，在基本功能面上，NiTE 2 所提供的手勢偵測的功能，基本上和 OpenNI 1.x 的時候（參考）一樣，都是不針對特定使用者，而是對整個畫面做分析，來找到符合的手勢的。

而在目前的 NiTE 2 裡面，他支援的手勢只有三種，就是「GESTURE_WAVE」、「GESTURE_CLICK」和「GESTURE_HAND_RAISE」，代表的意義分別是「揮手」、「往前推再縮回」、「手舉起」；每個手勢可以個別設定是否要進行偵測，不過和姿勢偵測一樣，NiTE 2 並沒有提供自訂手勢的功能，這點還是覺得滿可惜的。

下面，則是一個簡單的 NiTE 2 的手勢偵測的範例：

// STL Header
#include <iostream>
  
// 1. include NiTE Header
#include <NiTE.h>
  
// using namespace
using namespace std;
using namespace nite;
  
int main( int argc, char** argv )
{
  // 2. initialize NiTE
  NiTE::initialize();
  
  // 3. create hand tracker
  HandTracker mHandTracker;
  mHandTracker.create();
  
  // 4. set gesture
  mHandTracker.startGestureDetection( GESTURE_WAVE );
  mHandTracker.startGestureDetection( GESTURE_CLICK );
  mHandTracker.startGestureDetection( GESTURE_HAND_RAISE );
  
  // main loop
  for( int i = 0; i < 3000;    i )
  {
    // 4. get new frame
    HandTrackerFrameRef mHandFrame;
    mHandTracker.readFrame( &mHandFrame );
  
    // 5a. get gesture data
    const Array<GestureData>& aGestures = mHandFrame.getGestures();
    for( int i = 0; i < aGestures.getSize();    i )
    {
      const GestureData& rGesture = aGestures[i];
  
      // 5b. check gesture type
      cout << "Detect gesture ";
      switch( rGesture.getType() )
      {
      case GESTURE_WAVE:
        cout << "[wave]";
        break;
  
      case GESTURE_CLICK:
        cout << "[click]";
        break;
  
      case GESTURE_HAND_RAISE:
        cout << "[hand raise]";
        break;
      }
  
      // 5c. get gesture position
      const Point3f& rPos = rGesture.getCurrentPosition();
      cout << " at " << rPos.x << ", " << rPos.y << ", " << rPos.z;
  
      // 5d. check gesture status
      if( rGesture.isComplete() )
        cout << "  is complete";
      if( rGesture.isInProgress() )
        cout << "  is in progress";
  
      cout << endl;
    }
  }
  
  // 6. shutdown
  mHandTracker.destroy();
  NiTE::shutdown();
  
  return 0;
}

和在使用 UserTracker 時一樣，要使用 NiTE 2，一樣是需要 include NiTE.h 這個 header 檔，而所有相關的東西，都會在 nite 這個 namespace 下。在開始使用前，要先呼叫 NiTE 的 initialize() 來完成整個環境的初始化，結束時則需要呼叫 shutdown() 來做終止的動作。（請參考《NiTE2 基本使用》）

在完成整體環境的初始化後，則是要建立出我們所需要的 NiTE 模組，這邊就是 HandTracker。這邊首先先宣告出 HandTracker 的物件 mHandTracker，然後呼叫他的 create() 函式，來完成 HandTracker 的建立（3 的部分）。

和 UserTracker 一樣，HandTracker 的 create() 這個函式，實際上是可以透過指定一個 openni::Device 的指標，來指定要分析哪個感應器的深度影像的；而如果沒有特別要指定的話，就不用給，這樣 HandTracker  就會自己去找一個合適的來用。

在建立出 HandTracker 後，接下來則是要透過 HandTracker 提供的 startGestureDetection() 這個函式，來指定要偵測那些手勢（4 的部分）；目前 NiTE 所支援的手勢，就是「GESTURE_WAVE」、「GESTURE_CLICK」和「GESTURE_HAND_RAISE」這三種，Heresy 在這邊是都加進來了，如果不想要的話，也可以不要偵測。而如果中途想要停止偵測特定手勢的話，也可以呼叫 stopGestureDetection() 來停止對特定手勢的偵測。

再來，進入主迴圈之後，一樣是透過 readFarme() 這個函式，來把當下這個畫面的分析結果寫到 mHandFrame 這個型別為 HandTrackerFrameRef 的物件裡。這個物件除了提供了時間等 metadata 外，在手勢偵測這方面，主要是提供了 getGestures() 這個函式，可以取得出目前的畫面裡，有偵測到的手勢資料的陣列（5a 的部分）。

getGestures() 這個函式回傳的資料，會是 Array<GestureData> 這個型別的陣列物件，陣列裡面每一筆 GestureData 資料，都代表是偵測到的一個手勢。而為了要分析裡面所有的資料，這邊是用一個迴圈，去個別針對筆一筆資料作處理。

GestureData 相當地簡單，他只有四個函式可以使用。透過 getType() 這個函式，可以知道他是哪一種手勢；透過 isComplete() 和 isInProgress() 則可以知道手勢目前的狀態。而透過 getCurrentPosition()，則可以知道手勢出現的位置；他回傳的位置會是在世界座標系統、型別為 Point3f 的點，有需要的話，可以透過 HandTracker 提供的 convertHandCoordinatesToDepth() 這個函式，把他轉換到深度影像的座標系統上。

而在上面的範例程式裡面，Heresy 是先透過 getType() 來做判斷，輸出手勢的名稱（5b 的部分），然後再把透過 getCurrentPosition() 這個函式取得的位置做輸出（5c 的部分）。最後，則是去透過 isComplete() 和 isInProgress() 做狀態的判斷（5d 的部分）。

這樣的程式在執行後，並不會有圖形介面，而在有偵測到手勢的時候，就會在文字介面裡面，輸出偵測到的手勢的相關資訊了～不過，由於「GESTURE_HAND_RAISE」被觸發到的機率相當地高，所以可能會覺得畫面有被洗版的感覺，所以個人會建議可以把「mHandTracker.startGestureDetection( GESTURE_HAND_RAISE );」這行拿掉，不要針對這個手勢進行偵測會比較好。