在 ARFaceTracking 会话中从 ARFaceAnchor 查找头部倾斜角度

Posted 2023-03-23

【中文标题】在 ARFaceTracking 会话中从 ARFaceAnchor 查找头部倾斜角度

【英文标题】：Find angle of head tilt from ARFaceAnchor in an ARFaceTracking session

【发布时间】：2018-08-27 07:34:02

【问题描述】：

我试图在ARFaceAnchor 中找到头部相对于 y 轴的角度。我的起始示例是 Apple 的示例代码：creating face-based AR experiences。

鉴于此图像，我基本上是在搜索绿色标记（来自coordinateOrigin 节点）相对于垂直轴的角度。

ARFaceAnchor 对象继承自 ARAnchor , providing atransform` 属性：

编码锚点的位置、方向和比例的矩阵 相对于 AR 会话的世界坐标空间，锚点是 放在里面。

此类transform的类型如下： var transform: matrix_float4x4 get

我如何从这个矩阵中获得角度信息，例如描述的角度信息？

【问题讨论】：

你可能已经解决了那个问题，对吧？我刚刚问了一个类似的问题，即如何直接从 ARFaceAnchor 获得欧拉角？

抱歉我还是不知道答案@DavidThery

我想我已经解决了，如果有兴趣可以看这里：***.com/questions/66082908/…

【参考方案1】：

由于 Apple 没有为此类提供四元数到欧拉的转换，因此我必须手动计算它们，如下所示。

请找到参考here，它的灵感来自this mathematical resource。

extension matrix_float4x4 
   // Function to convert rad to deg
   func radiansToDegress(radians: Float32) -> Float32 
       return radians * 180 / (Float32.pi)
   
   var translation: SCNVector3 
      get 
          return SCNVector3Make(columns.3.x, columns.3.y, columns.3.z)
      
   
   // Retrieve euler angles from a quaternion matrix
   var eulerAngles: SCNVector3 
       get 
           // Get quaternions
           // http://www.euclideanspace.com/maths/geometry/rotations/conversions/matrixToQuaternion/index.htm
           let qw = sqrt(1 + self.columns.0.x + self.columns.1.y + self.columns.2.z) / 2.0
           let qx = (self.columns.2.y - self.columns.1.z) / (qw * 4.0)
           let qy = (self.columns.0.z - self.columns.2.x) / (qw * 4.0)
           let qz = (self.columns.1.x - self.columns.0.y) / (qw * 4.0)

           // Deduce euler angles with some cosines
           // https://en.wikipedia.org/wiki/Conversion_between_quaternions_and_Euler_angles
           /// yaw (z-axis rotation)
           let siny = +2.0 * (qw * qz + qx * qy)
           let cosy = +1.0 - 2.0 * (qy * qy + qz * qz)
           let yaw = radiansToDegress(radians:atan2(siny, cosy))
           // pitch (y-axis rotation)
           let sinp = +2.0 * (qw * qy - qz * qx)
           var pitch: Float
           if abs(sinp) >= 1 
               pitch = radiansToDegress(radians:copysign(Float.pi / 2, sinp))
            else 
               pitch = radiansToDegress(radians:asin(sinp))
           
           /// roll (x-axis rotation)
           let sinr = +2.0 * (qw * qx + qy * qz)
           let cosr = +1.0 - 2.0 * (qx * qx + qy * qy)
           let roll = radiansToDegress(radians:atan2(sinr, cosr))
           
           /// return array containing ypr values
           return SCNVector3(yaw, pitch, roll)