ARCore中获取相对姿态：从相机坐标系到自定义参考系

// 假设 neutralPose 是我们的参考姿态，centerPose 是我们想要计算相对姿态的目标姿态
Pose relativePose = neutralPose.inverse().compose(centerPose);

import com.google.ar.core.Pose;
import com.google.ar.core.Trackable;
import com.google.ar.core.AugmentedFace; // 假设我们正在处理AugmentedFace

public class ArPoseCalculator {

    private Pose neutralPose = null; // 用于存储初始的中立姿态

    /**
     * 初始化中立姿态。通常在检测到第一个有效的参考点时调用。
     * @param initialFacePose 初始的人脸中心姿态。
     */
    public void setNeutralPose(Pose initialFacePose) {
        if (neutralPose == null) {
            neutralPose = initialFacePose;
            System.out.println("Neutral Pose initialized.");
        }
    }

    /**
     * 计算当前人脸姿态相对于中立姿态的变换。
     * @param currentFacePose 当前人脸的中心姿态。
     * @return 当前人脸姿态相对于中立姿态的Pose，如果中立姿态未设置则返回null。
     */
    public Pose getRelativeFacePose(Pose currentFacePose) {
        if (neutralPose == null) {
            System.err.println("Neutral Pose has not been set. Cannot calculate relative pose.");
            return null;
        }
        // 正确的相对姿态计算方法
        Pose relativePose = neutralPose.inverse().compose(currentFacePose);
        return relativePose;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 模拟ARCore中的Pose数据
        // 假设neutralPose是人脸在初始时刻的姿态
        // (x, y, z) = (0, 0, -1), 四元数 (0, 0, 0, 1) 表示无旋转
        Pose initialPose = new Pose(new float[]{0f, 0f, -1f}, new float[]{0f, 0f, 0f, 1f});

        ArPoseCalculator calculator = new ArPoseCalculator();
        calculator.setNeutralPose(initialPose);

        // 模拟人脸向右平移0.1米，并绕Y轴旋转15度（简化为四元数）
        // 实际应用中，这些Pose会从ARCore的API中获取
        float[] currentTranslation = new float[]{0.1f, 0f, -1.05f}; // 稍微向前并向右
        // 简化旋转，实际需要更复杂的四元数计算
        // 假设绕Y轴旋转15度，约等于 (0, sin(7.5), 0, cos(7.5))
        // 这里为了演示，我们假设它是一个小的旋转，或直接使用一个示例四元数
        // 实际中可能通过 Quaternion.fromAxisAngle(0,1,0, Math.toRadians(15)) 获得
        float[] currentRotation = new float[]{0f, 0.1305f, 0f, 0.9914f}; // 示例四元数，代表小幅Y轴旋转
        Pose currentFacePose = new Pose(currentTranslation, currentRotation);

        Pose relativePose = calculator.getRelativeFacePose(currentFacePose);

        if (relativePose != null) {
            System.out.println("Relative Pose Translation: " + java.util.Arrays.toString(relativePose.getTranslation()));
            System.out.println("Relative Pose Rotation (Quaternion): " + java.util.Arrays.toString(relativePose.getRotationQuaternion()));
            // 预期结果：平移x轴方向约0.1，z轴方向约-0.05，并有相应的旋转
            // 初始姿态 (0,0,-1)
            // 当前姿态 (0.1,0,-1.05)
            // 相对姿态的平移应为 (0.1, 0, -0.05)
            // 相对姿态的旋转应为 currentRotation
        }
    }
}