...

вторник, 15 октября 2013 г.

[Из песочницы] Как мы работаем с камерой iPhone в QCamplr

image

Приветствую все Хабра-сообщество!


Сегодня я бы хотел на примере нового продукта — QCamplr, рассказать вам о том, как работать с камерой iOS-девайса.

В этом посте я рассмотрю базовые аспекты настройки камеры и получения изображения для последующей работы с ним.



Шаг 1: Импортируем фреймворки



Я уже начал использовать новые синтаксические возможности Objective-C в Xcode 5, именно поэтому

#import

был заменен на

@import



Для работы с камерой iOS, нам однозначно понадобится AVFoundation.framework, также нам могут понадобится возможности из CoreMedia, CoreVideo и ImageIO. Советую импортировать все эти фреймворки прямо сейчас, что бы потом не возникало никаких ошибок.

@import AVFoundation;
@import CoreMedia;
@import CoreVideo;
@import ImageIO;




Шаг 2: Декларируем свойства и методы


@property (nonatomic, strong, readonly) AVCaptureSession *captureSession;
@property (nonatomic, strong, readonly) AVCaptureDevice *captureDevice;
@property (nonatomic, strong, readonly) AVCaptureVideoPreviewLayer *captureVideoPreviewLayer;
@property (nonatomic, strong, readonly) AVCaptureDeviceInput *captureDeviceInput;
@property (nonatomic, strong, readonly) AVCaptureStillImageOutput *captureStillImageOutput;

+ (QCCameraManager *)sharedManager;

- (void)setupCaptureSessionWithSessionPreset:(NSString *)sessionPreset captureDevice:(AVCaptureDevice *)captureDevice captureViewLayer:(CALayer *)captureViewLayer;

- (void)captureStillImageWithCompletionHandler:(void (^)(UIImage *capturedStillImage))completionHandler;

- (BOOL)toggleCaptureDevice;

- (AVCaptureDevice *)captureDeviceWithPosition:(AVCaptureDevicePosition)captureDevicePosition;

- (BOOL)configureFocusModeOnDevice:(AVCaptureDevice *)captureDevice withFocusMode:(AVCaptureFocusMode)focusMode focusPointOfInterest:(CGPoint)focusPointOfInterest;
- (BOOL)configureExposureModeOnDevice:(AVCaptureDevice *)captureDevice withExposureMode:(AVCaptureExposureMode)exposureMode exposurePointOfInterest:(CGPoint)exposurePointOfInterest;
- (BOOL)configureWhiteBalanceModeOnDevice:(AVCaptureDevice *)captureDevice withWhiteBalanceMode:(AVCaptureWhiteBalanceMode)whiteBalanceMode;
- (BOOL)configureFlashModeOnDevice:(AVCaptureDevice *)captureDevice withFlashMode:(AVCaptureFlashMode)flashMode;
- (BOOL)configureTorchModeOnDevice:(AVCaptureDevice *)captureDevice withTorchMode:(AVCaptureTorchMode)torchMode torchLevel:(CGFloat)torchLevel;
- (BOOL)configureLowLightBoostOnDevice:(AVCaptureDevice *)captureDevice withLowLightBoostEnabled:(BOOL)lowLightBoostEnabled;




Все наши свойства имеют readonly keyword. Так как мы не хотим, чтобы кто-то изменял их напрямую, но при этом бывают ситуации, когда нам нужно быстро получить доступ к активной сессии или любому другому свойству из основного AVFoundation stack, который нужен для осуществления фотосъемки с камеры iOS-девайса.

Далее мы объявили 11 методов, о которых я расскажу подробней в следующих шагах.


Теперь можно смело открывать .m файл и начинать писать реализацию нашей камеры.


Шаг 3: Singleton



Дело в том, что iOS-девайс поддерживает только одну активную AVCaptureSession. Если вы попробуете создать и запустить несколько сессий одновременно, то увидите ошибку в Console. Так же есть масса моментов, когда нам требуется получить доступ к свойствам камеры из любого класса нашего приложения, именно поэтому мы будем создавать singleton. Мы поддерживаем ARC, поэтому singeton создаем вот так:

+ (QCCameraManager *)sharedManager {
    static dispatch_once_t dispatchOncePredicate;
    __strong static QCCameraManager *cameraManager = nil;
    dispatch_once(&dispatchOncePredicate, ^{
        cameraManager = [[QCCameraManager alloc] init];
    });
    return cameraManager;
}


Шаг 4: Создаем и настраиваем наш AVFoundation Stack


- (void)setupCaptureSessionWithSessionPreset:(NSString *)sessionPreset captureDevice:(AVCaptureDevice *)captureDevice captureViewLayer:(CALayer *)captureViewLayer {
    [self setCaptureSession:[[AVCaptureSession alloc] init]];
    
    if([[self captureSession] canSetSessionPreset:sessionPreset]) {
        [[self captureSession] setSessionPreset:sessionPreset];
    } else {
        [[self captureSession] setSessionPreset:AVCaptureSessionPresetHigh];
    }
    
    [self setCaptureDevice:captureDevice];
        
    [self setCaptureDeviceInput:[[AVCaptureDeviceInput alloc] initWithDevice:[self captureDevice] error:nil]];
    
    if(![[[self captureSession] inputs] count]) {
        if([[self captureSession] canAddInput:[self captureDeviceInput]]) {
            [[self captureSession] addInput:[self captureDeviceInput]];
        }
    }
    
    [self setCaptureStillImageOutput:[[AVCaptureStillImageOutput alloc] init]];
    [[self captureStillImageOutput] setOutputSettings:[[NSDictionary alloc] initWithObjectsAndKeys:AVVideoCodecJPEG, AVVideoCodecKey, nil]];
    
    if ([[self captureSession] canAddOutput:[self captureStillImageOutput]]) {
        [[self captureSession] addOutput:[self captureStillImageOutput]];
    }
    
    [self configureWhiteBalanceModeOnDevice:[self captureDevice] withWhiteBalanceMode:AVCaptureWhiteBalanceModeContinuousAutoWhiteBalance];
    [self configureLowLightBoostOnDevice:[self captureDevice] withLowLightBoostEnabled:YES];
        
    [self setCaptureVideoPreviewLayer:[[AVCaptureVideoPreviewLayer alloc] initWithSession:[self captureSession]]];
    [[self captureVideoPreviewLayer] setVideoGravity:AVLayerVideoGravityResizeAspectFill];
    [[self captureVideoPreviewLayer] setBounds:[captureViewLayer bounds]];
    [[self captureVideoPreviewLayer] setFrame:[captureViewLayer bounds]];
    
    [captureViewLayer setMasksToBounds:YES];
    [captureViewLayer insertSublayer:[self captureVideoPreviewLayer] atIndex:0];
}


Тут все довольно просто:



  • Мы создаем сессию, и задаем ей preset, он влияет на качество и разрешение картинки, которое вы будете получать во время вывода картинки на экран и непосредственной съемки.

  • Выбираем устройство которое будет использовано для съемки, в нашем случае по умолчанию это всегда задняя камера

  • Далее мы должны присоединить input к нашей сессии. Он нам понадобится для того, чтобы выводить изображение с камеры на экран в реальном времени. Сессия поддерживает только один input, при этом количество output не ограничивается одним. Проверки типа «могу ли я присоединить этот input к сессии?» нужно делать всегда!

  • Делаем примерно тоже самое, только теперь присоединяем output, он нам понадобится для того, чтобы осуществлять съемку и получать реальное изображение с камеры. Проверки типа «могу ли я присоединить этот output к сессии?» нужно делать, всегда!

  • Далее, мы проводим небольшую конфигурацию тех опций камеры, к которым мы не даем доступ пользователю. Подробнее о них я расскажу чуть позже.

  • Наконец мы создаем слой, на который и будет выводится картинка в реальном времени с нашего input девайса. Слой добавляем как sublayer слоя, который мы передали как аргумент к этому методу.


Сессия создана! Чтобы ее запустить, нужно вызвать метод startRunning у свойства captureSession, для того чтобы прервать сессию, нужно вызвать метод stopRunning.


Вот так может выглядеть вызов данного метода в вашем контролере:



[[QCCameraManager sharedManager] setupCaptureSessionWithSessionPreset:AVCaptureSessionPresetPhoto captureDevice:[AVCaptureDevice defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeVideo] captureViewLayer:[[self view] layer]];
[[[[QCCameraManager sharedManager] captureSession] startRunning];


Шаг 5: Настраиваем камеру


- (BOOL)configureTorchModeOnDevice:(AVCaptureDevice *)captureDevice withTorchMode:(AVCaptureTorchMode)torchMode torchLevel:(CGFloat)torchLevel {
    if([captureDevice hasTorch] && [captureDevice isTorchAvailable]) {
        if([captureDevice torchMode] != torchMode) {
            if([captureDevice isTorchModeSupported:torchMode]) {
                if(!(([captureDevice isTorchActive]) && (torchMode == AVCaptureTorchModeOn))) {
                    if([captureDevice lockForConfiguration:nil]) {
                        if((torchMode == AVCaptureTorchModeOn) && (torchLevel >= 0.0f)) {
                            [captureDevice setTorchModeOnWithLevel:torchLevel error:nil];
                        } else {
                            [captureDevice setTorchMode:torchMode];
                        }
                        [captureDevice unlockForConfiguration];
                    } else {
                        return NO;
                    }
                }
            } else {
                return NO;
            }
        }
        return YES;
    } else {
        return NO;
    }
}

- (BOOL)configureFlashModeOnDevice:(AVCaptureDevice *)captureDevice withFlashMode:(AVCaptureFlashMode)flashMode {
    if([captureDevice isFlashAvailable] && [captureDevice isFlashModeSupported:flashMode]) {
        if([captureDevice flashMode] != flashMode) {
            if([captureDevice lockForConfiguration:nil]) {
                [captureDevice setFlashMode:flashMode];
                [captureDevice unlockForConfiguration];
            } else {
                return NO;
            }
        }
        return YES;
    } else {
        return NO;
    }
}

- (BOOL)configureWhiteBalanceModeOnDevice:(AVCaptureDevice *)captureDevice withWhiteBalanceMode:(AVCaptureWhiteBalanceMode)whiteBalanceMode {
    if([captureDevice isWhiteBalanceModeSupported:whiteBalanceMode]) {
        if([captureDevice whiteBalanceMode] != whiteBalanceMode) {
            if([captureDevice lockForConfiguration:nil]) {
                [captureDevice setWhiteBalanceMode:whiteBalanceMode];
                [captureDevice unlockForConfiguration];
            } else {
                return NO;
            }
        }
        return YES;
    } else {
        return NO;
    }
}

- (BOOL)configureFocusModeOnDevice:(AVCaptureDevice *)captureDevice withFocusMode:(AVCaptureFocusMode)focusMode focusPointOfInterest:(CGPoint)focusPointOfInterest {
    if([captureDevice isFocusModeSupported:focusMode] && [captureDevice isFocusPointOfInterestSupported]) {
        if([captureDevice focusMode] == focusMode) {
            if([captureDevice lockForConfiguration:nil]) {
                [captureDevice setFocusPointOfInterest:focusPointOfInterest];
                [captureDevice setFocusMode:focusMode];
                [captureDevice unlockForConfiguration];
            } else {
                return NO;
            }
        }
        return YES;
    } else {
        return NO;
    }
}

- (BOOL)configureExposureModeOnDevice:(AVCaptureDevice *)captureDevice withExposureMode:(AVCaptureExposureMode)exposureMode exposurePointOfInterest:(CGPoint)exposurePointOfInterest {
    if ([captureDevice isExposureModeSupported:exposureMode] && [captureDevice isExposurePointOfInterestSupported]) {
        if([captureDevice exposureMode] == exposureMode) {
            if([captureDevice lockForConfiguration:nil]) {
                [captureDevice setExposurePointOfInterest:exposurePointOfInterest];
                [captureDevice setExposureMode:exposureMode];
                [captureDevice unlockForConfiguration];
            } else {
                return NO;
            }
        }
        return YES;
        } else {
        return NO;
    }
}

- (BOOL)configureLowLightBoostOnDevice:(AVCaptureDevice *)captureDevice withLowLightBoostEnabled:(BOOL)lowLightBoostEnabled {
    if([captureDevice isLowLightBoostSupported]) {
        if([captureDevice isLowLightBoostEnabled] != lowLightBoostEnabled) {
            if([captureDevice lockForConfiguration:nil]) {
                [captureDevice setAutomaticallyEnablesLowLightBoostWhenAvailable:lowLightBoostEnabled];
                [captureDevice unlockForConfiguration];
            } else {
                return NO;
            }
        }
        return YES;
    } else {
        return NO;
    }
}




Все возможные настройки камеры осуществляются нашими собственными методами, все они работают по одному и тому же принципу. Все что нужно знать, это то, что перед изменениям параметров нам нужно вызвать метод lockForConfiguration:, после того как мы завершили процесс конфигурации нужно вызвать метод unlockForConfiguration.

В QCamplr мы даем возможность пользователю настраивать 4 опции: вспышка, фонарь(ночная съемка), фокус и экспозиция.


image


Шаг 5: Фотографируем


- (void)captureStillImageWithCompletionHandler:(void (^)(UIImage *capturedStillImage))completionHandler {
    if(![[self captureStillImageOutput] isCapturingStillImage]) {
        [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:@"QCCameraManagedWillCaptureStillImageNotification" object:nil userInfo:nil];
        [[self captureStillImageOutput] captureStillImageAsynchronouslyFromConnection:[[self captureStillImageOutput] connectionWithMediaType:AVMediaTypeVideo] completionHandler:^(CMSampleBufferRef imageDataSampleBuffer, NSError *error) {
            if (imageDataSampleBuffer) {
                UIImage *capturedStillImage = [[UIImage alloc] initWithData:[AVCaptureStillImageOutput jpegStillImageNSDataRepresentation:imageDataSampleBuffer]];
                completionHandler([capturedStillImage croppedImageFromCaptureDevice:[self captureDevice]]);
            }
        }];
    }
}


Этот метод вызывается тогда, когда вы нажимаете на большой красный «туглер» в QCamplr. В completionHandler приходит картинка в формате jpeg, завернутая в объект класса UIImage.


image


Теперь немного вспомогательных методов, которые помогут вам в работе с камерой.


Метод #1



Получить доступ к фронтальной или задней камере можно при помощи данного метода:

- (AVCaptureDevice *)captureDeviceWithPosition:(AVCaptureDevicePosition)captureDevicePosition {
    NSArray *captureDevices = [AVCaptureDevice devicesWithMediaType:AVMediaTypeVideo];
    for(AVCaptureDevice *captureDevice in captureDevices) {
        if([captureDevice position] == captureDevicePosition) {
            return captureDevice;
        }
    }
    return nil;
}


Метод #2



Переключиться с фронтальной камеры на заднюю и наоборот можно при помощи данного метода:

- (BOOL)toggleCaptureDevice {
    if ([[AVCaptureDevice devicesWithMediaType:AVMediaTypeVideo] count] > 1) {
        AVCaptureDeviceInput *captureDeviceInput = [self captureDeviceInput];
        
        if([[[self captureDeviceInput] device] position] == AVCaptureDevicePositionBack) {
            [self setCaptureDeviceInput:[[AVCaptureDeviceInput alloc] initWithDevice:[self captureDeviceWithPosition:AVCaptureDevicePositionFront] error:nil]];
        } else if([[[self captureDeviceInput] device] position] == AVCaptureDevicePositionFront) {
            [self setCaptureDeviceInput:[[AVCaptureDeviceInput alloc] initWithDevice:[self captureDeviceWithPosition:AVCaptureDevicePositionBack] error:nil]];
        } else if([[[self captureDeviceInput] device] position] == AVCaptureDevicePositionUnspecified) {
            return NO;
        }
        
        [self setCaptureDevice:[[self captureDeviceInput] device]];
        
        [[self captureSession] beginConfiguration];
        
        [[self captureSession] removeInput:captureDeviceInput];
        
        if([[self captureSession] canAddInput:[self captureDeviceInput]]) {
            [[self captureSession] addInput:[self captureDeviceInput]];
        } else {
            [[self captureSession] addInput:captureDeviceInput];
        }
        
        [[self captureSession] commitConfiguration];
        
        return YES;
    } else {
        return NO;
    }
}


Полезные Ссылки



Документация по AVFoundation

Официальный сайт QCamplr

P.S. Надеюсь, эта статья была полезна всем тем, кто хотел получить больше свободы и гибкости в работе с камерами устройства, но не знал, с чего начать. Желаю всем побольше качественного кода, и удачи в нашем нелегком деле!


This entry passed through the Full-Text RSS service — if this is your content and you're reading it on someone else's site, please read the FAQ at fivefilters.org/content-only/faq.php#publishers. Five Filters recommends:



на
Ярлыки: ,

Комментариев нет:

Отправить комментарий

Подписаться на: Комментарии к сообщению (Atom)