2023-07-26-B50R 场景二次位置定位和跳转

场景定位与跳转的实现记录

设备

XVisio B50R

参考示例

Apriltag Demo开发

AprilTag是一个视觉基准系统，可用于各种任务，包括AR，机器人和相机校准。这个tag可以直接用打印机打印出来，而AprilTag检测程序可以计算相对于相机的精确3D位置，方向和id。

CSLAM地图功能开发

SLAM（Simultaneous Localization and Mapping），同步定位与地图构建，最早在机器人领域提出，它指的是：机器人从未知环境的未知地点出发，在运动过程中通过重复观测到的环境特征定位自身位置和姿态，再根据自身位置构建周围环境的增量式地图，从而达到同时定位和地图构建的目的。

CSLAM是包含回环检测和地图优化的SLAM模式，建议在要求高精度定位的使用场景中使用CSLAM模式。

关键角色

为了更好地描述场景构建与体验流程，现假定有以下几个角色。

数据采集者：使用程序去扫描场景，得到地图数据。
场景构建者：在unity中添加美术资源，构建场景内容。
最终用户：穿戴MR眼镜，行走浏览场景。

---

实现场景扫描

目的

CSLAM示例是在同一个应用中演示扫描场景和识别场景。此处将扫描场景拆分，便于"数据采集者"去扫描场景.

需求关键点

由于"数据采集者"启动MR眼镜程序时的朝向未知，而场景构建者需要根据采集的地图数据去构建场景。

若假定Tag为坐标系原点。

那么数据采集者扫描场景时需识别一下Tag，并记录其位姿（位置与姿态，即6Dof数据）。

场景构建者构建场景时直接将Tag位置作为原点参考。

使用步骤

"数据采集者"按照如下步骤采集地图数据。

• 加载场景，坐标系（节点）在空中放置

• 识别Tag，将坐标系（节点）放置在Tag位置

• 输入场景名称后，扫描四周记录场景

• 保存场景，查看扫描结果

• 重启应用，识别场景，检验场景原点与Tag位置是否偏差过大，若偏差过大，则重新采集

---

实现场景定位与跳转

问题解决记录

说明：“MR眼镜相机6dof” 都为0的点 在以下的表述中为“SLAM数据原点”。

问题转化思路与解决记录如下：

1. 在程序启动后，识别到场景数据正常，但在场景跳转后加载新的地图文件，但是“SLAM数据原点并未改变”。（数据采集时，Tag是在不同位置）

   上述问题反映了XVisio设备在多个场景中，仍采用一个SLAM数据原点。而这在SDK文档中也有佐证，SDK 文档中的“场景跳转示例”中表述在切换场景时，要将XR的几个对象设置为不可销毁。

   问题转化为：验证将XR对象销毁是否就可以解决

2. 尝试销毁XR对象，后续场景无内容显示（黑屏）。只有按照SDK文档中在切换场景时不销毁XR对象，才能实现场景跳转。但是这会导致切换场景后，即使读取新的地图数据，SLAM数据原点也不会改变。

   问题转化为：SLAM数据原点不变，切换场景时校正目标场景的原点

3. 当SLAM数据原点不变时，可通过在场景中构建一个连接点（连接点：将跳转的目标场景的场景原点在当前场景的相对位置），在场景跳转后进行位置纠正。

至此，实现场景定位与跳转，但仍有以下问题。

• 不确定当初次加载地图数据后，后续加载地图数据是否是真的加载了。

若加载，则是预期结果。

若未加载，那么场景切换后，仍旧是采用原场景的SLAM，并不能通过重新识别场景去削弱SLAM惯性累积误差的影响。

注：在穿戴MR设备的用户距离启动位置越来越远的过程中，根据视觉解算的6DOF数据误差越来越大。

想要通过重新识别场景的方式去改善体验。方式为：当距离过远时，切换场景重新识别。

总结：

• “将目标场景分成多个场景扫描输出多个文件”和“将目标场景当做一个场景扫描输出单个文件”两者都可实现小场景的定位与切换。（将目标场景分成多个小场景，便于按需加载资源）

场景构建

"场景构建者"参考如下示例添加资源构建场景。

注：代码已封装完成，直接使用预制件或是挂载脚本。

• 将所有场景内容置于SceneNode节点下即可保证MR设备在识别场景后在预定位置显示内容。

• 在指定位置构建一个“传送门”，实现场景跳转。（仅以传送门为例，其它触发条件也可以）

场景浏览

“最终用户”启动程序进行行走浏览。

场景202截图如下：

场景201截图如下：

调试日志截图如下：