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PTAM test log on Mac OS X

2009. 8. 5. 14:36 Computer Vision
Oxford 대학  Active Vision Group에서 개발한
PTAM (Parallel Tracking and Mapping for Small AR Workspaces)
http://www.robots.ox.ac.uk/~gk/PTAM/

Questions? E-mail ptam@robots.ox.ac.uk


0. requirements 확인

readme 파일에서 언급하는 대로 프로세서와 그래픽카드를 확인하니

내가 설치할 컴퓨터 사양:
Model Name:    Mac mini
  Model Identifier:    Macmini3,1
  Processor Name:    Intel Core 2 Duo
  Processor Speed:    2 GHz
  Number Of Processors:    1
  Total Number Of Cores:    2
  L2 Cache:    3 MB
  Memory:    1 GB
  Bus Speed:    1.07 GHz
  Boot ROM Version:    MM31.0081.B00

그래픽 카드:
NVIDIA GeForce 9400

"Intel Core 2 Duo processors 2.4GHz+ are fine."이라고 했는데, 2.0이면 되지 않을까? 그래픽 카드는 동일한 것이니 문제 없고.


1. library dependency 확인

1. TooN - a header library for linear algebra
2. libCVD - a library for image handling, video capture and computer vision
3. Gvars3 - a run-time configuration/scripting library, this is a sub-project of libCVD.
셋 다 없으므로,

1-1. TooN 다운로드

TooN (Tom's object oriented Numerics)은 선형대수 (벡터, 매트릭스 연산)를 위해 Cambridge Machine Intelligence lab에서 개발한 C++ 라이브러리라고 한다.

ref. TooN Documentation (<- 공식 홈보다 정리가 잘 되어 있군.)

다음과 같은 명령으로 다운로드를 받는다.
%% cvs -z3 -d:pserver:anonymous@cvs.savannah.nongnu.org:/sources/toon co TooN

실행 결과:

생성된 TooN 폴더에 들어가서
%%% ./configure

실행 결과:


1-1-1. 더 안정적인(?) 버전을 받으려면

%% cvs -z3 -d:pserver:anonymous@cvs.savannah.nongnu.org:/sources/toon co -D "Mon May 11 16:29:26 BST 2009" TooN

실행 결과:


1-2. libCVD 다운로드

libCVD (Cambridge Video Dynamics)는 같은 연구실에서 만든 컴퓨터 비전 관련 이미지 처리를 위한 C++ 라이브러리

ref. CVD documentation

%% cvs -z3 -d:pserver:anonymous@cvs.savannah.nongnu.org:/sources/libcvd co -D "Mon May 11 16:29:26 BST 2009" libcvd

실행 결과:



1-3. Gvars3 다운로드

Gvars3 (configuration system library)
 
%% cvs -z3 -d:pserver:anonymous@cvs.savannah.nongnu.org:/sources/libcvd co -D "Mon May 11 16:29:26 BST 2009" gvars3

실행 결과:


2. 다운로드한 기반 라이브러리 설치

2-1. TooN 설치

2-1-1. configure file 실행

configure scripts는 source code를 compile하고 실행시킬 수 있게 만들어 주는 것.

생성된 TooN 폴더에 들어가서
%%% ./configure

실행 결과:

2-1-2. 설치

(TooN은 헤더파일들의 모음이므로 compile이 필요없다.)

%%% sudo make install

실행 결과:
mkdir -p //usr/local/include/TooN
cp *.h //usr/local/include/TooN
cp -r optimization //usr/local/include/TooN/
cp -r internal //usr/local/include/TooN/


2-2. libCVD 설치

2-2-1. configure 파일 실행

생성된 libCVD 폴더에 들어가서
%%% export CXXFLAGS=-D_REENTRANT
%%% ./configure --without-ffmpeg

실행 결과:

2-2-2. documents 생성 (생략해도 되는 듯)

다시 시도했더니
%%% make docs

make: *** No rule to make target `docs'.  Stop.
여전히 안 되는 듯... 아! doxygen을 맥포트로 설치해서 그런가 보다. (데이터베이스가 서로 다르다고 한다.)_M#]


2-2-3. compile 컴파일하기

%%% make

실행 결과:


2-2-4. install 설치하기

%%% sudo make install

실행 결과:


2-3. Gvars3  설치

2-3-1. configure 파일 실행

Gvars3 폴더에 들어가서
%%% ./configure --disable-widgets

실행 결과:


2-3-2. compile 컴파일하기

%%% make

실행 결과:


2-3-3. install 설치하기

%%% sudo make install

mkdir -p //usr/local/lib
cp libGVars3.a libGVars3_headless.a //usr/local/lib
mkdir -p //usr/local/lib
cp libGVars3-0.6.dylib //usr/local/lib
ln -fs  //usr/local/lib/libGVars3-0.6.dylib //usr/local/lib/libGVars3-0.dylib
ln -fs  //usr/local/lib/libGVars3-0.dylib //usr/local/lib/libGVars3.dylib
mkdir -p //usr/local/lib
cp libGVars3_headless-0.6.dylib //usr/local/lib
ln -fs  //usr/local/lib/libGVars3_headless-0.6.dylib //usr/local/lib/libGVars3_headless-0.dylib
ln -fs  //usr/local/lib/libGVars3_headless-0.dylib //usr/local/lib/libGVars3_headless.dylib
mkdir -p //usr/local/include
cp -r gvars3 //usr/local/include


2-4. OS X에서의 컴파일링과 관련하여

ref. UNIX에서 컴파일하기
Porting UNIX/Linux Applications to Mac OS X: Compiling Your Code in Mac OS X



3. PTAM 컴파일

3-1. 해당 플랫폼의 빌드 파일을 PTAM source 디렉토리로 복사

내 (OS X의) 경우, PTAM/Build/OS X에 있는 모든 (두 개의) 파일 Makefile과 VideoSource_OSX.cc를 PTAM 폴더에 옮겼다.

3-2. video source 셋업

카메라에 맞는 video input file을 컴파일하도록 Makefile을 수정해 주어야 한다.
맥의 경우, (아마도 Logitech Quickcam Pro 5000 을 기준으로 하는) 하나의 소스 파일만이 존재하므로 그대로 두면 될 듯.

3-3. video source 추가

다른 비디오 소스들은 libCVD에 클래스로 만들어져 있다고 한다. 여기에 포함되어 있지 않은 경우에는 VideoSource_XYZ.cc 라는 식의 이름을 갖는 파일을 만들어서 넣어 주어야 한다.

3-4. compile

PTAM 폴더에 들어가서
%% make

실행 결과:
g++ -g -O3 main.cc -o main.o -c -I /MY_CUSTOM_INCLUDE_PATH/ -D_OSX -D_REENTRANT
g++ -g -O3 VideoSource_OSX.cc -o VideoSource_OSX.o -c -I /MY_CUSTOM_INCLUDE_PATH/ -D_OSX -D_REENTRANT
g++ -g -O3 GLWindow2.cc -o GLWindow2.o -c -I /MY_CUSTOM_INCLUDE_PATH/ -D_OSX -D_REENTRANT
In file included from OpenGL.h:20,
                 from GLWindow2.cc:1:
/usr/local/include/cvd/gl_helpers.h:38:19: error: GL/gl.h: No such file or directory
/usr/local/include/cvd/gl_helpers.h:39:20: error: GL/glu.h: No such file or directory
/usr/local/include/cvd/gl_helpers.h: In function 'void CVD::glPrintErrors()':
/usr/local/include/cvd/gl_helpers.h:569: error: 'gluGetString' was not declared in this scope
make: *** [GLWindow2.o] Error 1

이 에러 메시지는 다음 링크에서 논의되고 있는 문제와 비슷한 상황인 것 같다.
http://en.allexperts.com/q/Unix-Linux-OS-1064/Compiling-OpenGL-unix-linux.htm


3-4-1. OpenGL on UNIX

PTAM이 OpenGL을 사용하고 있는데, OpenGL이 Mac에 기본으로 설치되어 있으므로 신경쓰지 않았던 부분이다. 물론 system의 public framework으로 들어가 있음을 확인할 수 있다. 그런데 UNIX 프로그램에서 접근할 수는 없는가? (인터넷에서 검색해 보아도 따로 설치할 수 있는 다운로드 링크나 방법을 찾을 수 없다.)

에러 메시지에 대한 정확한 진단 ->
philphys: 일단 OpenGL은 분명히 있을 건데 그 헤더파일과 라이브러리가 있는 곳을 지정해 주지 않아서 에러가 나는 것 같아. 보통 Makefile에 이게 지정되어 있어야 하는데 실행결과를 보니까 전혀 지정되어 있지 않네. 중간에 보면 -I /MY_CUSTOM_INCLUDE_PATH/ 라는 부분이 헤더 파일의 위치를 지정해 주는 부분이고 또 라이브러리는 뒤에 링크할 때 지정해 주게 되어 있는데 거기까지는 가지도 못 했네.
즉, "링커가 문제가 아니라, 컴파일러 옵션에 OpenGL의 헤더파일이 있는 디렉토리를 지정해 주어야 할 것 같다"고 한다.

문제의 Makefile을 들여다보고

Makefile을 다음과 같이 수정하고 (보라색 부분 추가)
COMPILEFLAGS = -I /MY_CUSTOM_INCLUDE_PATH/ -D_OSX -D_REENTRANT -I/usr/X11R6/include/

philphys: /usr/X11R6/include 밑에 GL 폴더가 있고 거기에 필요한 헤더파일들이 모두 들어 있다. 그래서 코드에선 "GL/gl.h" 하는 식으로 explicit하게 GL 폴더를 찾게 된다.

그러고 보면 아래와 같은 설명이 있었던 것이다.
Since the Linux code compiles directly against the nVidia driver's GL headers, use of a different GL driver may require some modifications to the code.

다시 컴파일 하니,
실행 결과:

설치 완료!
두 실행파일 PTAM과 CameraCalibrator이 생성되었다.


3-5. X11R6에 대하여

X11R6 = Xwindow Verion 11 Release 6

Xwindow
X.org



4. camera calibration

CameraCalibrator 파일을 실행시켜 카메라 캘리브레이션을 시도했더니 GUI 창이 뜨는데 연결된 웹캠(Logitech QuickCam Pro 4000)으로부터 입력을 받지 못 한다.

4-0. 증상

CameraCalibrator 실행파일을 열면, 다음과 같은 터미널 창이 새로 열린다.
Last login: Fri Aug  7 01:14:05 on ttys001
%% /Users/lym/PTAM/CameraCalibrator ; exit;
  Welcome to CameraCalibrator
  --------------------------------------
  Parallel tracking and mapping for Small AR workspaces
  Copyright (C) Isis Innovation Limited 2008

  Parsing calibrator_settings.cfg ....
! GUI_impl::Loadfile: Failed to load script file "calibrator_settings.cfg".
  VideoSource_OSX: Creating QTBuffer....
  IMPORTANT
  This will open a quicktime settings planel.
  You should use this settings dialog to turn the camera's
  sharpness to a minimum, or at least so small that no sharpening
  artefacts appear! In-camera sharpening will seriously degrade the
  performance of both the camera calibrator and the tracking system.
> 

그리고 Video란 이름의 GUI 창이 열리는데, 이때 아무런 설정을 바꾸지 않고 그대로 OK를 누르면 위의 터미널 창에 다음과 같은 메시지가 이어지면서 자동 종료된다.
  .. created QTBuffer of size [640 480]
2009-08-07 01:20:57.231 CameraCalibrator[40836:10b] ***_NSAutoreleaseNoPool(): Object 0xf70e2c0 of class NSThread autoreleasedwith no pool in place - just leaking
Stack: (0x96827f0f 0x96734442 0x9673a1b4 0xbc2db7 0xbc7e9a 0xbc69d30xbcacbd 0xbca130 0x964879c9 0x90f8dfb8 0x90e69618 0x90e699840x964879c9 0x90f9037c 0x90e7249c 0x90e69984 0x964879c9 0x90f8ec800x90e55e05 0x90e5acd5 0x90e5530f 0x964879c9 0x94179eb9 0x282b48 0xd9f40xd6a6 0x2f16b 0x2fea4 0x26b6)
! Code for converting from format "Raw RGB data"
  not implemented yet, check VideoSource_OSX.cc.

logout

[Process completed]

그러므로 3-3의 문제 -- set up video source (비디오 소스 셋업) --로 돌아가야 한다.
즉, VideoSource_OSX.cc 파일을 수정해서 다시 컴파일한 후 실행해야 한다.

Other video source classes are available with libCVD. Finally, if a custom video source not supported by libCVD is required, the code for it will have to be put into some VideoSource_XYZ.cc file (the interface for this file is very simple.)

삽질...



4-1. VideoSource_OSX.cc 파일 수정



수정한 VideoSource 파일
VideoSource_OSX.cc

터미널 창:
Welcome to CameraCalibrator
  --------------------------------------
  Parallel tracking and mapping for Small AR workspaces
  Copyright (C) Isis Innovation Limited 2008

  Parsing calibrator_settings.cfg ....
  VideoSource_OSX: Creating QTBuffer....
  IMPORTANT
  This will open a quicktime settings planel.
  You should use this settings dialog to turn the camera's
  sharpness to a minimum, or at least so small that no sharpening
  artefacts appear! In-camera sharpening will seriously degrade the
  performance of both the camera calibrator and the tracking system.
>   .. created QTBuffer of size [640 480]
2009-08-13 04:02:50.464 CameraCalibrator[6251:10b] *** _NSAutoreleaseNoPool(): Object 0x9df180 of class NSThread autoreleased with no pool in place - just leaking
Stack: (0x96670f4f 0x9657d432 0x965831a4 0xbc2db7 0xbc7e9a 0xbc69d3 0xbcacbd 0xbca130 0x924b09c9 0x958e8fb8 0x957c4618 0x957c4984 0x924b09c9 0x958eb37c 0x957cd49c 0x957c4984 0x924b09c9 0x958e9c80 0x957b0e05 0x957b5cd5 0x957b030f 0x924b09c9 0x90bd4eb9 0x282b48 0xd414 0xcfd6 0x2f06b 0x2fda4)



4-2. Camera Calibrator 실행


Camera calib is [ 1.51994 2.03006 0.499577 0.536311 -0.0005 ]
  Saving camera calib to camera.cfg...
  .. saved.



5. PTAM 실행


  Welcome to PTAM
  ---------------
  Parallel tracking and mapping for Small AR workspaces
  Copyright (C) Isis Innovation Limited 2008

  Parsing settings.cfg ....
  VideoSource_OSX: Creating QTBuffer....
  IMPORTANT
  This will open a quicktime settings planel.
  You should use this settings dialog to turn the camera's
  sharpness to a minimum, or at least so small that no sharpening
  artefacts appear! In-camera sharpening will seriously degrade the
  performance of both the camera calibrator and the tracking system.
>   .. created QTBuffer of size [640 480]
2009-08-13 20:17:54.162 ptam[1374:10b] *** _NSAutoreleaseNoPool(): Object 0x8f5850 of class NSThread autoreleased with no pool in place - just leaking
Stack: (0x96670f4f 0x9657d432 0x965831a4 0xbb9db7 0xbbee9a 0xbbd9d3 0xbc1cbd 0xbc1130 0x924b09c9 0x958e8fb8 0x957c4618 0x957c4984 0x924b09c9 0x958eb37c 0x957cd49c 0x957c4984 0x924b09c9 0x958e9c80 0x957b0e05 0x957b5cd5 0x957b030f 0x924b09c9 0x90bd4eb9 0x282b48 0x6504 0x60a6 0x11af2 0x28da 0x2766)
  ARDriver: Creating FBO...  .. created FBO.
  MapMaker: made initial map with 135 points.
  MapMaker: made initial map with 227 points.


The software was developed with a Unibrain Fire-i colour camera, using a 2.1mm M12 (board-mount) wide-angle lens. It also runs well with a Logitech Quickcam Pro 5000 camera, modified to use the same 2.1mm M12 lens.

iSight를 Netmate 1394B 9P Bilingual to 6P 케이블로  MacMini에 연결하여 해 보니 더 잘 된다.



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