解魔方机器人第一阶段

发表于 2017-02-02 更新于 2017-06-28

今天终于把第一阶段的解魔方app完成了（只是功能上完成，UI和交互完全没法看），在这里把遇到的问题和注意的事情给记录一下，写给未来可能会懵逼的自己。

之前没有系统地学过android编程，这次写app真可谓是举步维艰，还好github有相关的代码可以参考。

整体设计

首先是从固定的九个点获取颜色（以HSV模型保存），确切地说是从固定的九个矩形中取平均颜色，但是矩形面积都不大。

本来想用从画面中检测矩形的方法获取魔方颜色的，但是之前发现检测矩形并不稳定，而且android上安装opencv好像并不轻松，最后从实际角度考虑采用了稳妥的从九个点采颜色的方案。

将魔方54个小块的颜色都采完之后，将颜色分类，并魔方状态转化为UBL...格式的字符串，U代表当前块的颜色为U面的颜色。

颜色分类的思想是将HSV值排序，按照一定特征分离颜色，具体步骤如下：

注意：在我测试的环境中，红色H值的区间大部分为350以上，少部分有10以下的，如果350以上的值不足9个的话，要从最小的值中补齐。
我的方法是将H值最小的9个元素复制到H值最大的元素后面，每次找到颜色开始的索引，向后取9个就是相同的9个颜色小块。

最后利用上一步得到的魔方状态字符串绘制魔方（只会绘制展开图），并将字符串传给计算还原步骤的程序，这里我直接用的github上现成的程序，来源cs0x7f/min2phase。

这个程序不光能以较少步数解出魔方，还能对不合法的状态进行判断，在这里对作者深表感谢。

carmera类默认方向是横向，需要自行调整.
carmera预览尺寸和照片尺寸不一样。
SurfaceView尺寸如果不设定会自行拉伸，可能会导致预览画面的采样点和实际帧上坐标误差。
为了保证采样点坐标准确，我选择在预览帧里面采颜色的HSV值。
如果遇到了诡异的问题，记得Build-Rebuild Poject。
Color类中hsv的区间分别为[0, 360), [0, 1], [0, 1], 而opencv中区间为[0, 180), [0, 255], [0, 255], 为了提高精度建议把sv值乘以255。
调用解魔方的代码时，记得检查表示魔方状态字符串的格式，主要是中心块的顺序。
在没有给app相机权限的前提下，打开载入魔方的页面会直接退出app

未完待续……