はじめての Kinect for Windows v2 2014/09/24,26 東京エレクトロンデバイス株式会社主催 Kinect for Windows v2 最新情報セミナー Natural Software 中村薫
自己紹介 中村薫 フリーランスで主にDepthセンサー系の仕事をしていますアプリケーション開発 講演 ハンズオンセミナー 執筆など Microsoft MVP for Kinect for Windows kaorun55@naturalsoftware.jp Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 3
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はじめに Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 5
大きな流れ 1 Copyright 2014 Natural Software All rights reserved.
大きな流れ 1 Microsoft Apple Intel Google Copyright 2014 Natural Software All rights reserved.
大きな流れ 2 Intel RealSense Leap Motion Copyright 2014 Natural Software All rights reserved.
注意事項 Kinect v2 のソフトウェアやハードウェア API は暫定的なものであり 正式版では変更される可能性があります Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 9
ゴール Kinect for Windows v2 の概要を知る Kinect for Windows v2 の使いどころを知る Kinect for Windows v1 と v2 の違いを知る Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 10
デモ Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 11
KINECT FOR WINDOWS V2 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 12
Kinect for Windows v2 を使う理由 より高精度なデータ (Color,Depthなど) 体のより詳細な動き ( 関節の向きなど ) 体の内面の検出 推定 ( 表情など ) WinRT,Unityへの公式な対応 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 13
Kinect for Windows v2 を使わない場面 複数の Kinect を 1PC で利用したい場合 加速度センサーを利用したい場合 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 14
Kinect v2 2013 年 11 月 米国などでXbox Oneが発売 (Kinect v2 同梱 ) 2013 年 12 月 Kinect for Windows v2 Developer Previewの発売開始 2014 年 07 月 Kinect for Windows v2 Public Previewの発売開始 2014 年 09 月 日本でXbox Oneが発売 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 15
Kinect for Windows v2 Xbox One に付属の Kinect と同等 2014 年 7 月時点でオープンベータとしてリリース ( センサーはリリース版 ) http://www.microsoftstore.com/store/msjp/ja_jp/pdp/productid.298959900 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 16
事例 ( 旧バージョン ) Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 17
医療 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. http://www.youtube.com/watch?v=624n3-niiei
リハビリ http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1310/02/news063_2.html Copyright 2014 Natural Software All rights reserved.
アミューズメント Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved.
仮想試着 http://www.facebook.com/photo.php?fbid=3392874617478 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved.
空中ディスプレイ Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved.
現実世界へのインタラクション Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. http://www.naturalsoftware.jp/blog/7906
Kinect x 8 台 Copyright 2014 Natural Software All rights reserved. Photo by Ben Lorph
KINECT FOR WINDOWS SDK V2 の機能 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 25
Kinect for Windows SDK v2 2013 年 12 月 :Developer Preview 2014 年 07 月 :Public Preview 1407 2014 年 08 月 :Public Preview 1408 2014 年 09 月 :Public Preview 1409 Kinect for Windows Dev Center で配布 直リンク : Kinect for Windows SDK 2.0 Public Preview Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 26
Kinect から送られてくるデータ カラー画像 Depth( 距離 ) データ Kinect サービス Kinect for Windows SDK v2 赤外線画像 プレイヤー番号 アプリ Kinect for Windows v2 体の情報 ( 関節など ) 音声データ Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 27
Kinect for Windows SDK v2 Color: カラー画像 Depth: 距離データ Infrared: 赤外線画像 PlayerIndex: プレイヤー番号 Body: 体の情報 ( 関節など ) Audio: 音声データ Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 28
Kinect for Windows SDK v2 Control: ユーザーインタフェース (NUI) Fusion: 3 次元モデルの再構築 Speech: 音声コマンド認識 Face: 顔の情報 ( 表情など ) HD Face: 高精度の顔情報 (3Dモデルなど) Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. Gesture: ユーザー定義のジェスチャー 29
Kinect for Windows SDK v2 Kinect Studio: Kinect データの記録と再生 Visual Gesture Builder: ポーズやジェスチャーの作成 Kinect v2 Configuration Verifier: ハードウェアが要求を満たしているかチェックする Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 30
Kinect for Windows SDK v2 現状では重心および心拍は含まれていない http://www.youtube.com/watch?v=hi5kmnfgds4 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 31
KINECT FOR WINDOWS V2 の仕様 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 32
ハードウェア要求 対応 OS(*) Windows 8 (x64) Windows 8.1 (x64) Windows Embedded 8 (x64) Windows Embedded 8.1 (x64) CPU Core i7 3.1GHz 以上の 64bit CPU メモリ 4GB 以上 USBバージョン (*) USB 3.0 USBホストコントローラー (*) IntelまたはRenesas グラフィック (*) DirectX 11 対応グラフィックカード *: 必須項目 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 33
Kinect for Windows v2 の仕様 (1) Color 画像 Depth 画像 Depthセンシング方式 Depth 認識範囲水平視野角垂直視野角 1920x1080 512x424 TOF(Time of Fright) 500mm-8000mm(Depth) 500mm-4500mm(Body) 70 度 60 度 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 34
Kinect for Windows v2 の仕様 (2) 人の検出人の骨格検出検出骨格数手指検出手のポーズ検出 6 人 6 人 25 点 / 一人親指と指先グー チョキ パー Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 35
Kinect for Windows v2 の仕様 (3) ジェスチャー マイク 4 つのマイク ( マイクアレイ ) 音声入力 チルトモーター 加速度センサー なし ( ハード的には実装されているらしい ) Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 36
Kinect for Windows v2 の仕様 (4) USB USB 3.0 1PC で複数 Kinect の同時利用 1PC で複数アプリからの同時利用 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 37
対応言語および開発環境 Visual Studio 2012 以降 (Express も可 ) ネイティブ (C++) マネージ (.NET:C# VB など ) WinRT (Windows ストアアプリ :C# HTML&JavaScript など ) Unity(Pro が必要 :C#) Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 38
環境による利用できる機能の相違 ネイティブ マネージ WinRT Unity 基本ストリーム Control Fusion Face HD Face Speech Gesture 基本ストリームはColor,Depth,Infrared,BodyIndex,Body,Audioを示します Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 39
KINECT FOR WINDOWS V1 と V2 の比較 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 40
センサーの仕様比較 Kinect v1 Kinect v2 Color 画像 640x480,1280x960 1920x1080 Color フレームレート 30FPS,12FPS 30FPS,15FPS( 暗所 ) Depth 画像 80x69,320x240,630x480 512x424 Depth フレームレート 30FPS 30FPS Depth センシング方式 Light Coding TOF(Time of Fright) Depth 認識範囲 800mm-4000mm(Default) 400mm-3500mm(Near) 400mm-10000mm(Extend) 500mm-8000mm 水平視野角 57 度 70 度 垂直視野角 43 度 (±27 度 : チルトモーター ) 60 度 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 41
センサーの仕様比較 Kinect v1 Kinect v2 人の検出 6 人 6 人 人の検出距離範囲 800mm-4000mm(Default) 400mm-3500mm(Near) 500mm-4500mm 人の骨格検出 2 人 6 人 検出骨格数 20 点 / 一人 25 点 / 一人 手指検出 ( 親指と指先 ) 手のポーズ検出 (Kinect Interaction: グー パー ) ( グー チョキ パー ) Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 42
センサーの仕様比較 ジェスチャー Kinect v1 (Kinect Interaction: 入力支援 ) Kinect v2 マイク 4つのマイク ( マイクアレイ ) 4つのマイク ( マイクアレイ ) 音声入力 チルトモーター あり なし 加速度センサー あり APIとしては未公開 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 43
センサーの仕様比較 Kinect v1 Kinect v2 USB バージョン USB 2.0 USB 3.0 1PC で複数 Kinect の同時利用 4 台まで 1 台 1PC で複数アプリからの同時利用 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 44
アプリケーションから見る KINECT FOR WINDOWS V1 と V2 の比較 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 45
Depth Kinect v1 Kinect v2 Kinect v2のソフトウェアやハードウェア APIは暫定的なものであり正式版では変更される可能性があります Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 46
Depth センシング方式 (v1:light Coding) ランダムな点を照射し 歪みを計測する Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 47
Depth センシング方式 (v2:tof) 反射の時間を測る 物 Kinect v2 壁 台 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 48
骨格検出 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 49
全身の骨格検出数 Kinect v1 : 20 点 / 一人 Kinect v2 : 25 点 / 一人 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 50
骨格検出数の追加 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 51
水平視野角 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. http://www.innovotion.co.jp/blog/2013/11/27/22/ 52
垂直視野角 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. http://www.innovotion.co.jp/blog/2013/11/27/22/ 53
KINECT FOR WINDOWS SDK Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 54
使用するライブラリ ( マネージ ) 基本ストリーム Control Fusion Face HD Face Speech Gesture Microsoft.Kinect.dll Microsoft.Kinect.Wpf.Controls.dll Microsoft.Kinect.Fusion.dll Microsoft.Kinect.Face.dll Microsoft.Kinect.Face.dll Speech SDK Microsoft.Kinect.VisualGestureBuilder.dll 基本ストリームはColor,Depth,Infrared,BodyIndex,Body,Audioを示します Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 55
使用するライブラリ ( ネイティブ ) 基本ストリーム Kinect20.lib Control Fusion Face HD Face Speech Gesture Kinect20.Fusion.lib Kinect20.Face.lib Kinect20.Face.lib Speech SDK Kinect20.VisualGestureBuilder.lib 基本ストリームはColor,Depth,Infrared,BodyIndex,Body,Audioを示します Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 56
使用するライブラリ (WinRT) 基本ストリーム Control Fusion Face HD Face WindowsPreview.Kinect Microsoft.Kinect.Toolkit.Input Microsoft.Kinect.Xaml.Controls Microsoft.Kinect.Fusion Microsoft.Kinect.Face Microsoft.Kinect.Face Speech Gesture Microsoft.Kinect.VisualGestureBuilder 基本ストリームはColor,Depth,Infrared,BodyIndex,Body,Audioを示します Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 57
使用するライブラリ (Unity) Unity パッケージ K4W_Unity_XXXX_1(ProOnly).unitypackage Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 58
Kinect for Windows SDK v1 からのデータ ( 参考 ) ColorImageStream RGB または IR DepthImageStream Depth と PlayerIndex SkeletonStream Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 59
Kinect for Windows SDK v2 からのデータ ColorFrameReader DepthFrameReader InfraredFrameReader BodyIndexFrameReader BodyFrameReader LongExposureInfraredFrameReader AudioBeamFrameReader MultiSourceFrameReader Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 60
改善点 Depth と PlayerIndex(BodyIndex) が分離された V1 では Depth と PlayerIndex がひとまとまりだった Color ストリームと IR ストリームを同時に読み込むことができる V1 では Color と IR ストリームは排他 (PrimeSense 系センサーの仕様?) AudioBeam に BodyIndex が関連付けられた 音声方向の人の判別が容易になった Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 61
データ取得の大まかな流れ Sensor Source Reader Frame Data Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 62
初期化 ( マネージド ) void Initialize() { // Kinectを開く kinect = KinectSensor.GetDefault(); kinect.open(); } // カラーリーダーを開く colorframereader = kinect.colorframesource.openreader(); colorframereader.framearrived += colorframereader_framearrived; Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 63
データを取得する ( マネージド ) void colorframereader_framearrived( object sender, ColorFrameArrivedEventArgs e ) { // カラーフレームを取得する using ( var colorframe = e.framereference.acquireframe() ) { if ( colorframe == null ) { return; } // BGRA データを取得する colorframe.copyconvertedframedatatoarray( colorbuffer, ColorImageFormat.Bgra ); } } // 処理する... Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 64
まとめ Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 65
Kinect v2 を使う理由および進化点 より高精度なデータ (Color,Depthなど) 体のより詳細な動き ( 関節の向きなど ) 体の内面の検出 推定 ( 表情など ) WinRT,Unityへの公式な対応 Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 66
情報源 中村 (MVP for Kinect) http://www.naturalsoftware.jp/ 杉浦さん (MVP for Kinect) http://unanancyowen.com/ http://www.buildinsider.net/small/kinectv2cpp 初音さん (MVP for Visual Basic) http://www.buildinsider.net/small/kinect2dp Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 67
困ったときは Kinect for Windows 好きの集まり (Facebook グループ ) https://www.facebook.com/groups/320184018036066/ Tokyo MotionControl Network(Facebook ページ ) https://www.facebook.com/tokyomotioncontrolnetwork TMCN forum(facebook グループ ) https://www.facebook.com/groups/271384549699385/ Copyright 2014 Natural Software.jp All rights reserved. 68
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