Así como inicialmente se accedió a las imágenes RGB (convencional) y de profundidad de las cámaras del Kinect, también es posible acceder a la información proporcionada por la cámara infraroja con la misma facilidad.
Imagen de profundidad | Imagen infraroja
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El siguiente paso lógico consiste en identificar cual es el punto mas cercano al Kinect, presumiblemente el usuario que interactúa con el sketch, para utilizar este valor como coordenada de entrada.
Su implementación se reduce simplemente a recorrer el mapa de profundidad de alta resolución (context.depthMap()) que provee la cámara de profundidad y obtener de allí la coordenada cuyo valor sea menor pero mayor a cero ya que este corresponde a las áreas no medidas. Para mayores detalles acerca de la implementación referirse a la función int[] findClosestPoint(int, int).
Para hacerlo un poco mas interesante se agregaron dos barras de desplazamiento en la parte inferior que sirven para limitar la profundidad de los objetos que van a ser realmente tenidos en cuenta en la determinación del punto mas cercano, esto con el fin de aislar otras zonas de acuerdo a su distancia que no quieran ser tenidas en cuenta y puedan estar produciendo interferencia. Hacia la izquierda de las barras de desplazamiento la distancia es menor (mas cerca del Kinect) y hacia la derecha la distancia crece (se aleja del Kinect).
Basado en esta característica se agregó la funcionalidad de aislar las porciones de la imagen de los objetos que no se encuentran ubicados en el rango de profundidad válido. Para conmutar entre imagen completa e imagen parcial sólo es necesario presionar la letra 't' (toggle) en el sketch.
Punto mas cercano al Kinect filtrado por un rango de distancia
Separación de la imagen mostrando sólo los objetos ubicados en la distancia válida
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Este sketch es una demostración simple del uso de las cámaras del Kinect utilizando Processing y la librería Simple-OpenNI. Se incluyen las siguientes características.
Demostración imágenes de profundidad y RGB
Al hacer clic izquierdo sobre cualquiera de las imágenes se obtiene información del color/brillo del pixel seleccionado y en el caso de la imagen de profundidad se obtiene además el cálculo de la distancia física entre la cámara y el punto elegido en el mundo real.
Bright: r = 175
Distance: 2443 mm/96.18111 inches
Bright: r = 81
Distance: 2609 mm/102.71654 inches
Color: r = 49; g = 66; blue = 51
Color: r = 73; g = 53; blue = 11
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Simple-OpenNI es una librería de Processing que actúa como un recubrimiento (wrapper) para utilizar fácilmente OpenNI desde este lenguaje de programación.
La distribución binaria de esta librería puede ser descargada directamente desde el sitio web del proyecto. En el presente artículo se describirán los pasos necesarios para construír esta librería a partir de su distribución de fuentes lo cual resulta interesante para garantizar compatibilidad con las versiones de las librerías nativas instaladas y mantener la última versión disponible, así como utilizar arquitecturas cuyas distribuciones binarias no se encuentren disponibles.
Para poder construír la librería bajo GNU/Linux Ubuntu es necesario contar con los siguientes requisitos previamente instalados.
Obtener la última versión del código fuente de la librería.
$ svn checkout http://simple-openni.googlecode.com/svn/trunk/ simple-openni-read-only
$ cd simple-openni-read-only/SimpleOpenNI/
Ajustar el script de construcción modificando la invocación a cmake de la siguiente manera. (Ajustar las rutas que se consideren convenientes, en especial a DP5_JAR)
$ vi buildLinux32.sh
(actualizar)
cmake -DOPEN_NI_INCLUDE=/usr/include/ni/ \
-DXN_NITE_INCLUDE=/usr/include/nite/ \
-DXN_NITE_LIB=/usr/lib/ \
-DEIGEN3D_INCLUDE=/usr/include/eigen3/ \
-DP5_JAR=~/Processing/2.0a4/lib/core.jar \
-JAVA_INCLUDE_PATH=/usr/lib/jvm/java-6-openjdk/include/ \
-JAVA_INCLUDE_PATH2=/usr/lib/jvm/java-6-openjdk/include/linux \
..
Realizar la construcción de la librería.
$ ./buildLinux32.sh
Instalar la librería recién construída.
$ ./installLinux.sh
El procedimiento anterior construye e instala la librería de Simple-OpenNI bajo ~/sketchbook/libraries/SimpleOpenNI/ dejándola lista para ser utilizada con Processing.
$ tree -d ~/sketchbook/libraries/SimpleOpenNI/
/home/jimezam/sketchbook/libraries/SimpleOpenNI/
├── documentation
│ ├── resources
│ └── SimpleOpenNI
├── examples
│ ├── eclipse
│ ├── Nite
│ │ ├── CircleCtrl
│ │ ├── Hands
│ │ └── Slider2d
│ └── OpenNI
│ ├── AlternativeViewpoint3d
│ ├── DepthImage
│ ├── DepthImageXml
│ │ └── data
│ ├── DepthInfrared
│ ├── DepthMap3d
│ ├── Hands3d
│ ├── MultiCam
│ ├── RecorderPlay
│ ├── Scene
│ ├── SceneDepth
│ ├── Threaded
│ ├── User
│ ├── User3d
│ ├── User3dCallback
│ ├── UserSaveCalib
│ └── UserScene3d
└── library
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NodeJS es una plataforma de desarrollo de alta escalabilidad para aplicaciones en red basada en un único hilo de ejecución, una arquitectura orientada a eventos y un manejo asíncrono de E/S. Esta plataforma se programa utilizando Javascript del lado del servidor.
En el presente artículo se describen los pasos realizados para su instalación siguiendo dos estrategias diferentes.
En este caso la instalación es mas rápida y sencilla ya que el gestor de paquetes, apt/aptitude en este caso, se hace cargo de la descarga e instalación del software y sus dependencias.
Los repositorios incluídos por defecto con el sistema operativo permiten instalar a NodeJS sin embargo no en su versión mas reciente sino un par de números atrasada.
Versión de NodeJS disponible en los repositorios de Ubuntu
Para realizar su instalación se debe ejeuctar el siguiente comando.
$ sudo aptitude install nodejs
Este método permite actualizar los repositorios del sistema operativo con el repositorio oficial del proyecto de donde se podrán descargar versiones mas recientes. Para hacer esto se deben ejecutar los siguientes comandos.
$ sudo apt-get install python-software-properties
$ sudo add-apt-repository ppa:chris-lea/node.js
$ sudo apt-get update
Versión de NodeJS disponible en los repositorios del proyecto
Una vez incluído el nuevo repositorio se procede a instalar el paquete normalmente.
$ sudo aptitude install nodejs
Este método permite compilar una distribución de NodeJS para la versión específica del sistema operativo que se está utilizando. Esto requiere que se cuente con el soporte requerido de las herramientas de desarrollo y dependencias necesarias para construír el proyecto.
Descargar el código fuente de la última versión disponible (la 0.6.7 en este caso) desde la siguiente ubicación.
$ wget http://nodejs.org/dist/v0.6.7/node-v0.6.7.tar.gz
$ tar zxvf node-v0.6.7.tar.gz $ cd node-v0.6.7/
$ ./configure --prefix=/home/jimezam/nodejs/0.6.7
Aviso! Si desea instalar NodeJS en una ubicación central haciéndolo disponible para todos los usuarios del sistema operativo, omita el parámetro –prefix de la ejecución anterior, de lo contrario ajuste su ruta según la ubicación específica donde desee instalarlo.
Checking for program g++ or c++ : /usr/bin/g++
Checking for program cpp : /usr/bin/cpp
Checking for program ar : /usr/bin/ar
Checking for program ranlib : /usr/bin/ranlib
Checking for g++ : ok
Checking for program gcc or cc : /usr/bin/gcc
Checking for program ar : /usr/bin/ar
Checking for program ranlib : /usr/bin/ranlib
Checking for gcc : ok
Checking for library dl : yes
Checking for openssl : yes
Checking for library util : yes
Checking for library rt : yes
Checking for fdatasync(2) with c++ : yes
'configure' finished successfully (0.776s)
El siguiente paso consiste en construír la distribución compilando su código fuente.
$ make
Y finalmente se debe instalar la distribución recién construída en la ubicación elegida.
$ make install
Aviso! Si se eligió instalar NodeJS en una ubicación central, la ejecución del comando anterior deberá ser hecha por el usuario root de la siguiente manera: sudo make install.
Actualizar el PATH para que incluya la ubicación de las herramientas de NodeJS recién instaladas. Realizar esta modificación en el .bash_profile/.bashrc del usuario o /etc/profile para tener un alcance global y garantizar que esta modificación persista cada vez que se inicia la máquina.
$ PATH=/home/jimezam/nodejs/0.6.7/bin:$PATH
Si el ajuste fue exitoso la aplicación node ya podrá ser accedida directamente desde la línea de comando.
$ which node
/home/jimezam/nodejs/0.6.7/bin/node
Crear el siguiente archivo de código Javascript para crear un servicio extremadamente simple que responda "Hola Mundo" ante las peticiones web de los clientes a través de navegadores.
$ vi prueba.js
var http = require('http');
http.createServer(function (req, res) {
res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
res.end('Hola Mundo NodeJS!\n');
}).listen(7777, '127.0.0.1');
console.log('Servidor ejecutándose en http://127.0.0.1:7777');Para iniciar el servicio se debe invocar el comando node de la siguiente manera.
$ node prueba.js
Servidor ejecutándose en http://127.0.0.1:7777
Desde un navegador web acceder a la dirección mencionada.
Hola Mundo consultándose desde NodeJS
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Aprovechando los últimos días de vacaciones decidí rehacer el sketch de TheFallingThings que había creado hace un tiempo. Esta nueva versión es muy similar en su funcionalidad pero tiene un código mejor orientado a objetos y mas limpio, de igual manera que su antecesora fue implementada utilizando el lenguaje de programación Processing.
El objetivo del sketch sigue siendo el mismo, atrapar con el paddle las cosas que caen desde el cielo. El usuario puede controlar el paddle utilizando el teclado (flechas izquierda y derecha) o el ratón.
Las variables del sketch pueden ser controladas durante su ejecución: cantidad de cosas que caen (teclas +/-) y la velocidad de las cosas que caen (flechas arriba y abajo). Otras teclas útiles son r (reset) para reiniciar el sketch, p (pause) para pausarlo y q (quit) para salír de él.
The Falling Things v0.1
Mientras que en producción mostrar al usuario final la información relacionada con el error producido es un riesgo de seguridad demasiado alto, durante el desarrollo del software es una condición necesaria para entender que está pasando con el código que se está probando.
En la mayoría de despliegues de Apache/PHP vienen ahora con esta opción desactivada, redireccionando por defecto los mensajes de error al archivo de registro habitualmente ubicado en /var/log/apache2/error.log.
Es posible activar la opción de mostrar los errores de PHP en pantalla a tres diferentes niveles de acuerdo con el alcance que se le desee dar a este comportamiento.
A nivel global, esta modificación aplica a todo el servidor o sitios web publicados bajo esa configuración.
$ sudo vi /etc/php5/apache2/php.ini
error_reporting = E_ALL
display_errors = On
A nivel de un directorio o una aplicación, esta modificación afecta a los scripts ubicados bajo un directorio específico.
$ vi /var/html/un/directorio/especifico/.htaccess
<IfModule mod_php5.c>
php_value error_reporting E_ALL
php_value display_errors on
</IfModule>
A nivel de una sección de código específico, esta modificación afecta sólo una parte de un script.
$ vi /var/html/un/script.php
error_reporting(E_ALL);
ini_set('display_errors','On');
Para que los ajustes de configuración de los últimos dos niveles sean tenidos en cuenta, el directorio donde del sitio web publicado deberá tener por lo menos activa la siguiente opción.
AllowOverride Options
Esta se deberá modificar bajo /etc/apache2/mods-enabled/userdir.conf para los sitios personales de los usuarios (public_html) o /etc/apache2/sites-enabled/* para los virtualhosts existentes.
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A diferencia de otros portátiles Dell que había configurado en el pasado, el mío tenía algo particular con su tarjeta de red inalámbrica. Esta aparecía referenciada por la interfaz eth1 en lugar de la habitual wlan0.
$ iwconfig
…
eth1 IEEE 802.11bg ESSID:off/any
Mode:Managed Access Point: Not-Associated Tx-Power=20 dBm
Retry long limit:7 RTS thr:off Fragment thr:off
Power Management:off
A pesar de esto funcionaba aparentemente de manera correcta utilizando el driver STA, sin embargo empecé a tener problemas cuando quise hacer algunos ajustes a la interfaz así que tuve que darme a la tarea de solucionar este problema.
Como mencioné inicialmente, la tarjeta de red inalámbrica es una Broadcom BCM4312.
$ sudo lspci -vk
08:00.0 Network controller: Broadcom Corporation BCM4312 802.11b/g LP-PHY (rev 01)
Subsystem: Dell Wireless 1397 WLAN Mini-Card
Flags: bus master, fast devsel, latency 0, IRQ 17
Memory at f0600000 (64-bit, non-prefetchable) [size=16K]
Capabilities: [40] Power Management version 3
Capabilities: [58] Vendor Specific Information: Len=78 <?>
Capabilities: [e8] MSI: Enable- Count=1/1 Maskable- 64bit+
Capabilities: [d0] Express Endpoint, MSI 00
Capabilities: [100] Advanced Error Reporting
Capabilities: [13c] Virtual Channel
Capabilities: [160] Device Serial Number df-3d-0d-fd-fd-dd-0d-2d
Capabilities: [16c] Power Budgeting <?>
Aparentemente esto se debe a la utilización del controlador incorrecto de la tarjeta de red inalámbrica.
Mediante la aplicación de Additional Drivers (/usr/bin/jockey-gtk) desactivar el controlador STA que se venía utilizando.
Remover los paquetes relacionados con el controlador STA (recomendado).
$ sudo aptitude remove broadcom-sta-common broadcom-sta-source bcmwl-kernel-source
Instalar el firmware apropiado para la tarjeta de red.
$ sudo aptitude install b43-fwcutter firmware-b43-installer
En mi caso resultó que la tarjeta era de bajo consumo -Low-Power (LP-PHY)- por lo cual recibí el siguiente mensaje de error.
An unsupported BCM4312 Low-Power (LP-PHY) device was found.
Use b43 LP-PHY firmware (firmware-b43-lpphy-installer package) instead.
Por este motivo se deben instalar los siguientes paquetes en cambio.
$ sudo aptitude install b43-fwcutter firmware-b43-lpphy-installer
Reiniciar el equipo para que sean tenidos en cuenta los cambios en la configuración recién hechos.
$ sudo reboot
Contrario a lo que esperaba, el nuevo controlador (b43) no aparece listado en la aplicación de Additional Drivers, sin embargo la interfaz ya aparece con su nombre correcto y es posible realizar la conexión a redes inalámbricas cercanas (por ejemplo utilizando el NetworkManager).
OpenNI (Open Natural Interaction) es una organización sin ánimo de lucro enfocada en el desarrollo de tecnologías para la interacción natural con dispositivos. Uno de sus principales participantes es PrimeSense, una empresa israelí responsable del desarrollo del Kinect y dispositivos similares junto con la firma Asus.
Su framework provee una infraestructura genérica basada en APIs de código abierto para acceder a los dispositivos de interacción natural, sobre él se instala el Sensor que permite acceder específicamente a los servicios provistos por el Kinect. Adicionalmente esta empresa desarrolla el middleware NITE el cual no es de código abierto y permite acceder a funcionalidades avanzadas como seguimiento del esqueleto en tiempo real y reconocimiento de gestos entre otras cosas.
Este proedimiento fue verificado en equipos utilizando GNU/Linux Ubuntu 11.10 y Mint 12.
Aviso! Se instalarán las versiones inestables de OpenNI y NITE ya que actualmente así lo sugiere el módulo de SensorKinect modificado por avin2.
$ sudo aptitude install build-essential python libusb-1.0-0-dev freeglut3-dev openjdk-7-jdk doxygen graphviz
Si se desea instalar el soporte para .NET es necesario contar previamente con el soporte para Mono instalado.
$ sudo aptitude install mono-complete
$ mkdir ~/kinect ; cd ~/kinect
$ git clone https://github.com/OpenNI/OpenNI.git -b unstable
Aviso! Si hay problemas con la siguiente ruta verificar si existe el directorio Linux o Linux-x86 ya que he visto algunas variaciones entre las pruebas que realicé a finales de diciembre del año pasado y esta versión mas reciente.
$ cd OpenNI/Platform/Linux/CreateRedist
$ bash RedistMaker
$ cd ../Redist/OpenNI-Bin-Dev-Linux-x86*/
$ sudo ./install.sh
$ cd ~/kinect
$ git clone https://github.com/avin2/SensorKinect
$ cd SensorKinect/Platform/Linux/CreateRedist
$ bash RedistMaker
$ cd ../Redist/Sensor-Bin-Linux-x86*
$ sudo sh install.sh
Descargar la distribución binaria para GNU/Linux mas reciente desde la siguiente ubicación.
http://www.openni.org/Downloads/OpenNIModules.aspx
Descargar el módulo inestable de NITE
$ cd ~/kinect
$ tar jxvf nite-bin-linux-x86-v1.5.2.21.tar.bz2
$ cd NITE-Bin-Dev-Linux-x86*/Data
$ chmod a+w *
$ vi *.xml
<License vendor="PrimeSense" key="insert key here"/>
… reemplazar por …
<License vendor="PrimeSense" key="0KOIk2JeIBYClPWVnMoRKn5cdY4="/>
$ cd ..
$ sudo ./install.sh
Es posible verificar el funcionamiento del software recién instalado con las aplicaciones de demostración que este incluye. Para hacer esto se recomienda revisar los siguientes directorios.
Una vez conectado el Kinect al puerto USB del computador y a la corriente eléctrica este debe ser reconocido por el sistema operativo.
$ dmesg
…
[ 158.092116] usb 2-3: new high speed USB device number 4 using ehci_hcd
[ 158.224738] hub 2-3:1.0: USB hub found
[ 158.224915] hub 2-3:1.0: 3 ports detected
[ 158.800196] usb 2-3.2: new full speed USB device number 5 using ehci_hcd
[ 160.336252] usb 2-3.1: new high speed USB device number 6 using ehci_hcd
[ 161.448177] usb 2-3.1: usbfs: USBDEVFS_CONTROL failed cmd mtp-probe rqt 128 rq 6 len 1024 ret -110
[ 162.128178] usb 2-3.3: new high speed USB device number 7 using ehci_hcd
[ 162.299863] gspca: v2.13.0 registered
[ 162.301016] usbcore: registered new interface driver kinect
…
$ lsusb
…
Bus 002 Device 005: ID 045e:02b0 Microsoft Corp. Xbox NUI Motor
Bus 002 Device 006: ID 045e:02ad Microsoft Corp. Xbox NUI Audio
Bus 002 Device 007: ID 045e:02ae Microsoft Corp. Xbox NUI Camera
…
Si se está realizando una actualización de OpenNI probablemente sea buena idea desinstalar los archivos previos antes de realizar nuevamente los pasos descritos en este artículo.
$ sudo rm -rf /usr/include/ni/
$ sudo rm /usr/share/java/org.OpenNI.jar
$ sudo rm /usr/lib/libOpenNI.jni.so
$ sudo rm -rf /usr/lib/mono/gac/OpenNI.net
$ sudo rm /usr/lib/mono/2.0/OpenNI.net.dll
$ sudo rm /usr/lib/libOpenNI.so
Aparentemente los kernels incluyen un módulo para interactuar con el Kinect que interfiere con la ejecución de OpenNI. Para verificar esto es necesario ejecutar el siguiente comando.
$ lsmod | grep gspca_kinect
gspca_kinect 12792 0
gspca_main 27610 1 gspca_kinect
En caso de existir este módulo debe ser removido de la siguiente manera.
$ sudo rmmod gspca_kinect
Para evitar permanentemente la carga de este módulo del Kernel es necesario agregarlo a la lista negra de la siguiente manera.
$ sudo vi /etc/modprobe.d/blacklist-kinect.conf
blacklist gspca_kinect
Esta modificación será tenida en cuenta tan pronto como se reinicie el sistema operativo.
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Rhodes es un framework basado en el patrón modelo-vista-controlador (MVC) para el desarrollo de aplicaciones móviles nativas (iPhone, Android, RIM, Windows Mobile and Windows Phone 7) que utiliza a Ruby como lenguaje de programación y que permite el acceso a diferentes periféricos y servicios del dispositivo como el GPS, la agenda de contactos, el calendario, la cámara, Bluetooth y Near Field Communications (NFC) entre otros.
A continuación se describirán los pasos necesarios para instalar este framework bajo GNU/Linux Mint 12 el cual es compatible con Ubuntu 11.10.
Instalar el soporte para el lenguaje Ruby.
$ sudo aptitude install ruby1.9.2-full libsqlite3-dev
Instalar el soporte para RubyGems.
$ sudo aptitude install rubygems
Instalar Rhodes como una gem.
$ sudo gem install rhodes
Instalar RhoSync como una gem.
$ sudo gem install rhosync
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None
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