XR_ANDROID_face_tracking OpenXR 擴充功能

名稱字串

XR_ANDROID_face_tracking

擴充功能類型

執行個體擴充功能

已註冊的擴充號碼

459

修訂版本

1

擴充功能和版本依附元件

OpenXR 1.0

上次修改日期

2024-09-06

IP 狀態

沒有已知的 IP 版權聲明。

著作人

Spencer Quin,Google

Jared Finder,Google

Levana Chen,Google

總覽

這個擴充功能可讓應用程式在 XR 體驗中取得混合形狀的權重,並算繪臉部表情。

這個擴充功能旨在提供所需資訊,以便在虛擬空間中建立逼真的自訂圖示和表情符號。應用程式可以在取得混合形狀的權重之前,先檢查臉部校正功能是否已啟用。

臉部追蹤

臉部追蹤器是一種感應裝置,可透過面向使用者的圖像串流和攝影機校正功能追蹤臉部表情。這個擴充功能的主要用途,是在虛擬場景中將使用者的表情動作對應至他們的虛擬人物。

臉部追蹤資料是敏感的個人資訊,與個人隱私和完整性息息相關。強烈建議儲存或轉移臉部追蹤資料的應用程式,一律要求使用者主動並明確接受這項操作。

  • 應用程式建立主動臉部追蹤器時,會收到 XR_ERROR_PERMISSION_INSUFFICIENT,直到應用程式獲得臉部追蹤器的存取權為止。
  • 使用 xrGetFaceStateANDROID 取得臉部狀態時,除非已允許應用程式存取權,否則 XrFaceStateANDROID::isValid 不會傳回 XR_TRUE

建立臉部追蹤器句柄

XR_DEFINE_HANDLE(XrFaceTrackerANDROID)

XrFaceTrackerANDROID 句柄代表用於臉部追蹤的臉部追蹤器。

這個句柄可以用於透過這個擴充功能中的其他函式存取臉部追蹤資料。

xrCreateFaceTrackerANDROID 函式定義如下:

XrResult xrCreateFaceTrackerANDROID(
    XrSession                                   session,
    const XrFaceTrackerCreateInfoANDROID*       createInfo,
    XrFaceTrackerANDROID*                       faceTracker);

參數說明

應用程式可以使用 xrCreateFaceTrackerANDROID 函式建立 XrFaceTrackerANDROID 句柄。

如果系統不支援臉部追蹤,xrCreateFaceTrackerANDROID 會傳回 XR_ERROR_FEATURE_UNSUPPORTED

有效用法 (隱含)

傳回代碼

成功

  • XR_SUCCESS
  • XR_SESSION_LOSS_PENDING

失敗

  • XR_ERROR_FUNCTION_UNSUPPORTED
  • XR_ERROR_VALIDATION_FAILURE
  • XR_ERROR_RUNTIME_FAILURE
  • XR_ERROR_HANDLE_INVALID
  • XR_ERROR_INSTANCE_LOST
  • XR_ERROR_SESSION_LOST
  • XR_ERROR_OUT_OF_MEMORY
  • XR_ERROR_LIMIT_REACHED

XrFaceTrackerCreateInfoANDROID 結構的說明如下:

typedef struct XrFaceTrackerCreateInfoANDROID {
    XrStructureType    type;
    void*              next;
} XrFaceTrackerCreateInfoANDROID;

成員說明

  • type 是這個結構的 XrStructureType
  • nextNULL 或結構鏈結中下一個結構的指標。核心 OpenXR 或這個擴充功能中並未定義這類結構。

XrFaceTrackerCreateInfoANDROID 結構體會說明建立 XrFaceTrackerANDROID 句柄所需的資訊。

有效用法 (隱含)

xrDestroyFaceTrackerANDROID 函式定義如下:

XrResult xrDestroyFaceTrackerANDROID(
    XrFaceTrackerANDROID                        faceTracker);

參數說明

xrDestroyFaceTrackerANDROID 函式會在臉部追蹤體驗結束時釋放 faceTracker 和基礎資源。

有效用法 (隱含)

執行緒安全性

  • faceTracker 和任何子系句柄的存取權必須在外部同步

傳回代碼

成功

  • XR_SUCCESS

失敗

  • XR_ERROR_FUNCTION_UNSUPPORTED
  • XR_ERROR_HANDLE_INVALID

檢查臉部校正

xrGetFaceCalibrationStateANDROID 函式的定義如下:

XrResult xrGetFaceCalibrationStateANDROID(
    XrFaceTrackerANDROID                        faceTracker,
    XrBool32*                                   faceIsCalibratedOutput);

參數說明

應用程式可以使用 xrGetFaceCalibrationStateANDROID 函式檢查臉部校正狀態。

如果系統不支援臉部校正功能,xrGetFaceCalibrationStateANDROID 會傳回 XR_ERROR_FEATURE_UNSUPPORTED。否則,faceIsCalibratedOutput 可能會設為 XR_TRUE,以反映錶面校正狀態。

有效用法 (隱含)

傳回代碼

成功

  • XR_SUCCESS
  • XR_SESSION_LOSS_PENDING

失敗

  • XR_ERROR_FUNCTION_UNSUPPORTED
  • XR_ERROR_VALIDATION_FAILURE
  • XR_ERROR_RUNTIME_FAILURE
  • XR_ERROR_HANDLE_INVALID
  • XR_ERROR_INSTANCE_LOST
  • XR_ERROR_SESSION_LOST
  • XR_ERROR_OUT_OF_MEMORY
  • XR_ERROR_LIMIT_REACHED

取得臉部表情

xrGetFaceStateANDROID 函式會傳回指定時間點的臉部表情混合形狀。

XrResult xrGetFaceStateANDROID(
    XrFaceTrackerANDROID                        faceTracker,
    const XrFaceStateGetInfoANDROID*            getInfo,
    XrFaceStateANDROID*                         faceStateOutput);

參數說明

有效用法 (隱含)

傳回代碼

成功

  • XR_SUCCESS
  • XR_SESSION_LOSS_PENDING

失敗

  • XR_ERROR_FUNCTION_UNSUPPORTED
  • XR_ERROR_VALIDATION_FAILURE
  • XR_ERROR_RUNTIME_FAILURE
  • XR_ERROR_HANDLE_INVALID
  • XR_ERROR_INSTANCE_LOST
  • XR_ERROR_SESSION_LOST
  • XR_ERROR_OUT_OF_MEMORY
  • XR_ERROR_LIMIT_REACHED
  • XR_ERROR_TIME_INVALID

XrFaceStateGetInfoANDROID 結構體會說明取得臉部表情所需的資訊。

typedef struct XrFaceStateGetInfoANDROID {
    XrStructureType    type;
    void*              next;
    XrTime             time;
} XrFaceStateGetInfoANDROID;

成員說明

  • type 是這個結構的 XrStructureType
  • nextNULL 或結構鏈結中下一個結構的指標。核心 OpenXR 或這個擴充功能中並未定義這類結構。
  • time 是要求表情動作的 XrTime

應用程式「應」要求與算繪影格預測顯示時間相同的時間。

有效用法 (隱含)

XrFaceStateANDROID 結構體會傳回臉部追蹤狀態和臉部表情。

typedef struct XrFaceStateANDROID {
    XrStructureType               type;
    void*                         next;
    uint32_t                      parametersCapacityInput;
    uint32_t                      parametersCountOutput;
    float*                        parameters;
    XrFaceTrackingStateANDROID    faceTrackingState;
    XrTime                        sampleTime;
    XrBool32                      isValid;
} XrFaceStateANDROID;

成員說明

  • type 是這個結構的 XrStructureType
  • nextNULL 或結構鏈結中下一個結構的指標。核心 OpenXR 或這個擴充功能中並未定義這類結構。
  • parametersCapacityInputuint32_t,用於描述 parameters 陣列的容量,或 0 表示要求擷取所需容量。
  • parametersCountOutputuint32_t,用於描述 parameters 的數量,或是在 parametersCapacityInput 不足的情況下所需的容量。
  • parameters 是指向應用程式已配置的 float 陣列的指標,該陣列會填入臉部表情混合形狀的權重。
  • faceTrackingState 是臉部追蹤有效性的 XrFaceTrackingStateANDROID
  • sampleTimeXrTime 時間,系統會在該時間追蹤或推測傳回的運算式。如果在該時間點外推成功,則等於要求運算式權重時的時間。
  • isValid 會指出資料是否有效,即使資料並非來自目前的時間軸影格也是如此。
  • 如要進一步瞭解如何擷取所需的 parameters 大小,請參閱「緩衝區大小參數」一節。

應用程式可以parametersCapacityInput 設為 XR_FACE_PARAMETER_COUNT_ANDROID,以便取得由 XrFaceParameterIndicesANDROID 編入索引的臉部表情。

傳回的 parameters 代表目前面部表情的混合形狀權重。

parameters 陣列更新會排序,以便應用程式可以使用相應的臉部表情列舉 (例如 XrFaceParameterIndicesANDROID) 索引元素。

有效用法 (隱含)

XrFaceTrackingStateANDROID 列舉可用來識別臉部追蹤器的不同狀態。

typedef enum XrFaceTrackingStateANDROID {
    XR_FACE_TRACKING_STATE_PAUSED_ANDROID = 0,
    XR_FACE_TRACKING_STATE_STOPPED_ANDROID = 1,
    XR_FACE_TRACKING_STATE_TRACKING_ANDROID = 2
} XrFaceTrackingStateANDROID;

這些列舉的意思如下:

Enum

說明

XR_FACE_TRACKING_STATE_PAUSED_ANDROID

表示臉部追蹤已暫停,但日後可能會恢復。

XR_FACE_TRACKING_STATE_STOPPED_ANDROID

追蹤已停止,但用戶端仍有有效的臉部追蹤器。

XR_FACE_TRACKING_STATE_TRACKING_ANDROID

系統會追蹤臉部,並顯示目前的姿勢。

混合形狀的慣例

這個擴充功能會透過 XR_FACE_PARAMETER_COUNT_ANDROID 定義 63 個混合形狀,以便縮減 G-Nome 格式。這個列舉中的每個參數都是混合形狀陣列的索引,其值為 float 類型,而執行階段會將其標準化為 1 - 0。

typedef enum XrFaceParameterIndicesANDROID {
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_BROW_LOWERER_L_ANDROID = 0,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_BROW_LOWERER_R_ANDROID = 1,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_CHEEK_PUFF_L_ANDROID = 2,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_CHEEK_PUFF_R_ANDROID = 3,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_CHEEK_RAISER_L_ANDROID = 4,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_CHEEK_RAISER_R_ANDROID = 5,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_CHEEK_SUCK_L_ANDROID = 6,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_CHEEK_SUCK_R_ANDROID = 7,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_CHIN_RAISER_B_ANDROID = 8,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_CHIN_RAISER_T_ANDROID = 9,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_DIMPLER_L_ANDROID = 10,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_DIMPLER_R_ANDROID = 11,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_EYES_CLOSED_L_ANDROID = 12,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_EYES_CLOSED_R_ANDROID = 13,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_EYES_LOOK_DOWN_L_ANDROID = 14,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_EYES_LOOK_DOWN_R_ANDROID = 15,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_EYES_LOOK_LEFT_L_ANDROID = 16,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_EYES_LOOK_LEFT_R_ANDROID = 17,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_EYES_LOOK_RIGHT_L_ANDROID = 18,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_EYES_LOOK_RIGHT_R_ANDROID = 19,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_EYES_LOOK_UP_L_ANDROID = 20,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_EYES_LOOK_UP_R_ANDROID = 21,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_INNER_BROW_RAISER_L_ANDROID = 22,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_INNER_BROW_RAISER_R_ANDROID = 23,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_JAW_DROP_ANDROID = 24,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_JAW_SIDEWAYS_LEFT_ANDROID = 25,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_JAW_SIDEWAYS_RIGHT_ANDROID = 26,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_JAW_THRUST_ANDROID = 27,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LID_TIGHTENER_L_ANDROID = 28,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LID_TIGHTENER_R_ANDROID = 29,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LIP_CORNER_DEPRESSOR_L_ANDROID = 30,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LIP_CORNER_DEPRESSOR_R_ANDROID = 31,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LIP_CORNER_PULLER_L_ANDROID = 32,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LIP_CORNER_PULLER_R_ANDROID = 33,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LIP_FUNNELER_LB_ANDROID = 34,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LIP_FUNNELER_LT_ANDROID = 35,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LIP_FUNNELER_RB_ANDROID = 36,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LIP_FUNNELER_RT_ANDROID = 37,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LIP_PRESSOR_L_ANDROID = 38,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LIP_PRESSOR_R_ANDROID = 39,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LIP_PUCKER_L_ANDROID = 40,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LIP_PUCKER_R_ANDROID = 41,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LIP_STRETCHER_L_ANDROID = 42,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LIP_STRETCHER_R_ANDROID = 43,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LIP_SUCK_LB_ANDROID = 44,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LIP_SUCK_LT_ANDROID = 45,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LIP_SUCK_RB_ANDROID = 46,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LIP_SUCK_RT_ANDROID = 47,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LIP_TIGHTENER_L_ANDROID = 48,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LIP_TIGHTENER_R_ANDROID = 49,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LIPS_TOWARD_ANDROID = 50,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LOWER_LIP_DEPRESSOR_L_ANDROID = 51,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_LOWER_LIP_DEPRESSOR_R_ANDROID = 52,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_MOUTH_LEFT_ANDROID = 53,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_MOUTH_RIGHT_ANDROID = 54,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_NOSE_WRINKLER_L_ANDROID = 55,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_NOSE_WRINKLER_R_ANDROID = 56,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_OUTER_BROW_RAISER_L_ANDROID = 57,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_OUTER_BROW_RAISER_R_ANDROID = 58,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_UPPER_LID_RAISER_L_ANDROID = 59,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_UPPER_LID_RAISER_R_ANDROID = 60,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_UPPER_LIP_RAISER_L_ANDROID = 61,
    XR_FACE_PARAMETER_INDICES_UPPER_LIP_RAISER_R_ANDROID = 62
} XrFaceParameterIndicesANDROID;
索引 名稱 參考圖片
0 BROW_LOWERER_L
無表情參考圖片
BROW_LOWERER_L = 0.0
臉部追蹤參考圖片
BROW_LOWERER_L = 1.0
1 BROW_LOWERER_R
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BROW_LOWERER_R = 1.0
2 CHEEK_PUFF_L
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CHEEK_PUFF_L = 1.0
3 CHEEK_PUFF_R
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4 CHEEK_RAISER_L
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5 CHEEK_RAISER_R
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6 CHEEK_SUCK_L
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7 CHEEK_SUCK_R
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8 CHIN_RAISER_B
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9 CHIN_RAISER_T
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10 DIMPLER_L
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11 DIMPLER_R
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12 EYES_CLOSED_L
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13 EYES_CLOSED_R
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14 EYES_LOOK_DOWN_L
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15 EYES_LOOK_DOWN_R
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16 EYES_LOOK_LEFT_L
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17 EYES_LOOK_LEFT_R
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18 EYES_LOOK_RIGHT_L
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19 EYES_LOOK_RIGHT_R
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20 EYES_LOOK_UP_L
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21 EYES_LOOK_UP_R
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22 INNER_BROW_RAISER_L
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23 INNER_BROW_RAISER_R
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臉部追蹤參考圖片
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24 JAW_DROP
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25 JAW_SIDEWAYS_LEFT
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26 JAW_SIDEWAYS_RIGHT
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27 JAW_THRUST
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28 LID_TIGHTENER_L
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29 LID_TIGHTENER_R
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30 LIP_CORNER_DEPRESSOR_L
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31 LIP_CORNER_DEPRESSOR_R
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32 LIP_CORNER_PULLER_L
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33 LIP_CORNER_PULLER_R
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34 LIP_FUNNELER_LB
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35 LIP_FUNNELER_LT
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36 LIP_FUNNELER_RB
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37 LIP_FUNNELER_RT
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38 LIP_PRESSOR_L
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39 LIP_PRESSOR_R
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40 LIP_PUCKER_L
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41 LIP_PUCKER_R
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42 LIP_STRETCHER_L
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43 LIP_STRETCHER_R
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44 LIP_SUCK_LB
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45 LIP_SUCK_LT
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46 LIP_SUCK_RB
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47 LIP_SUCK_RT
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48 LIP_TIGHTENER_L
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49 LIP_TIGHTENER_R
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50 LIPS_TOWARD
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JAW_DROP = 1.0 和 LIPS_TOWARD = 1.0
51 LOWER_LIP_DEPRESSOR_L
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52 LOWER_LIP_DEPRESSOR_R
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53 MOUTH_LEFT
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臉部追蹤參考圖片
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54 MOUTH_RIGHT
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55 NOSE_WRINKLER_L
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56 NOSE_WRINKLER_R
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57 OUTER_BROW_RAISER_L
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臉部追蹤參考圖片
OUTER_BROW_RAISER_L = 1.0
58 OUTER_BROW_RAISER_R
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59 UPPER_LID_RAISER_L
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60 UPPER_LID_RAISER_R
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UPPER_LID_RAISER_R = 1.0
61 UPPER_LIP_RAISER_L
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臉部追蹤參考圖片
UPPER_LIP_RAISER_L = 1.0
62 UPPER_LIP_RAISER_R
無表情參考圖片
UPPER_LIP_RAISER_R = 0.0
臉部追蹤參考圖片
UPPER_LIP_RAISER_R = 1.0

臉部追蹤程式碼範例

以下程式碼範例示範如何取得臉部表情混合形狀的所有權重。

XrSession session; // previously initialized, for example created at app startup.

// The function pointers are previously initialized using xrGetInstanceProcAddr.
PFN_xrCreateFaceTrackerANDROID xrCreateFaceTrackerANDROID; // previously initialized
PFN_xrDestroyFaceTrackerANDROID xrDestroyFaceTrackerANDROID; // previously initialized
PFN_xrGetFaceStateANDROID xrGetFaceStateANDROID; // previously initialized
PFN_xrGetFaceCalibrationStateANDROID xrGetFaceCalibrationStateANDROID; // previously initialized

XrFaceTrackerANDROID faceTracker;
XrFaceTrackerCreateInfoANDROID
        createInfo{.type = XR_TYPE_FACE_TRACKER_CREATE_INFO_ANDROID,
                    .next = nullptr};
CHK_XR(xrCreateFaceTrackerANDROID(session, &createInfo, &faceTracker));

// If the system supports face calibration:
bool isCalibrated;
CHK_XR(xrGetFaceCalibrationStateANDROID(faceTracker, &isCalibrated));
if (!isCalibrated) {
    // Redirect the user to system calibration setting.
}

XrFaceStateANDROID faceState;
float faceExpressionParameters[XR_FACE_PARAMETER_COUNT_ANDROID];
faceState.type = XR_TYPE_FACE_STATE_ANDROID;
faceState.next = nullptr;
faceState.parametersCapacityInput = XR_FACE_PARAMETER_COUNT_ANDROID;
faceState.parameters = faceExpressionParameters;

while (1) {
    // ...
    // For every frame in the frame loop
    // ...
    XrFrameState frameState; // previously returned from xrWaitFrame

    XrFaceStateGetInfoANDROID faceGetInfo{
            .type = XR_TYPE_FACE_STATE_GET_INFO_ANDROID,
            .next = nullptr,
            .time = frameState.predictedDisplayTime,
    };

    CHECK_XR(xrGetFaceStateANDROID(faceTracker, &faceGetInfo, &faceState));
    if (faceState.isValid) {
        for (uint32_t i = 0; i < XR_FACE_PARAMETER_COUNT_ANDROID; ++i) {
            // parameters[i] contains a weight of specific blend shape
        }
    }
}

// after usage
CHK_XR(xrDestroyFaceTrackerANDROID(faceTracker));

新物件類型

新列舉常數

  • XR_FACE_PARAMETER_COUNT_ANDROID

XrObjectType 列舉已擴充以下項目:

  • XR_OBJECT_TYPE_FACE_TRACKER_ANDROID

XrStructureType 列舉已擴充以下項目:

  • XR_TYPE_FACE_TRACKER_CREATE_INFO_ANDROID
  • XR_TYPE_FACE_STATE_GET_INFO_ANDROID
  • XR_TYPE_FACE_STATE_ANDROID

新列舉項目

新結構體

新函式

問題

版本記錄

  • 修訂版本 1,2024-09-05 (Levana Chen)
    • 初始擴充功能說明