ORB_SLAM2移植到Android，完整配置+填各种自己遇到的坑

参考资料：ORB_SLAM2在Android上的移植
ORB_SLAM2_Android—github
OpenCV4Android

本来想直接下载github上的工程import，但是不知道为什么直接导入后eclipse直接卡死，不管怎么配置SDK、NDK、ADT各种都没用，所以只能自己移植，折腾了好久还顺便学了下Android，终于搞定了。

关于Android的移植网上的资料非常多也非常杂。虽然很多博客写的很好，但是还是推荐直接看官方文档。

Android环境配置

首先是JDK的配置，很简单百度一下，最后做个测试：
在命令行输入java -version，如果出现以下类似内容则配置成功：

然后下载完Eclipse后，Java的环境配置好了，但是Android的开发，还需要以后步骤：
1.ADT，有在线安装和离线包两种方式，在线方法为：
在Eclipse-> “Help” -> “Install New Software” ->Add ，出现下图所示后Name随便取，Location输入http://dl-ssl.google.com/android/eclipse 确认后按提示一步一步next就OK了。

离线方式前面也一样，只是不是直接填Location，而是先下载离线包，然后点击Archive选择压缩包

2.Android SDK，建议从官网下载（需要*），SDK官网下载 网上下载说不定就会掉坑，不要问我为什么知道。。下载并解压后（路径不要有中午），在Eclipse中选择Window–>preferences ->Android 在Android Location里填入解压的根目录，则Android环境配置基本完成。如下图所示：

这时候你的菜单栏应该有了这两项 ：

分别是SDK和AVD（模拟器）
PS：如果配置完后运气不好没有出现也没事（没错就是我），先在Eclipse点Window，如果有下图这样的SDK和AVD，那么就证明并不是配置失败了，而是设置问题。

设置方法：Windows–>Customize Perspective，选择Command Groups Availability选项，确保Android SDK and AVD Manager是勾选上的，然后选择Tool Bar Visibility选项—>勾选Android SDK and AVD Manager，这两个顺序不能反，OK后好了~

3.更新SDK，在更新之前，建议先*，这个需要连接外网。当然网上有更改host文件的方法，可以自行搜索。点刚刚那个左边的图标，界面如下：

其中有许多文件，但是不需要全下！不需要全下！不需要全下！
Tools全下，然后每个版本的SDK Platform、Sources for Android SDK全下，Googel APIs在天朝一般用不到可以不下，主要要提System Image，镜像是模拟器，只用下自己需要模拟器的版本就可以了，都下的话超大超久，血泪教训，Extras建议下载。
具体内容可以参考知乎：Android SDk里面到底哪些东西是必须下载的

———至此Android开发环境就配置好了—-
4.NDK配置。下载官网最新版本的NDK NDK官网下载（需要*）。网上直接下说不定就有坑。。而且这个坑还根本看不出来，还是官网安全。而且低版本r7以下还需要cygwin，7以上的新版就不用了。
先在环境变量里配置NDK的根目录（这一步在命令行操作的时候挺重要的），解压后（规则同sdk），打开Eclipse，点击Window–>Preferences，选择Android–>NDK，在右边界面中填入NDK Location即可。

先测试一下NDK是否配置好（翻译官网提供的教程）：
打开Eclipse，File->import->Android->Existing Android Code Into Workspace（这里不要直接在General里选择Existing Projects Into Workspace,是找不到例程的，我刚开始这样还以为是NDK配置问题，还蠢蠢的重新弄，走了好多弯路）
->Browse->/samples/，加入HelloJni工程，（最新版的NDK不知道为什么不提供例程了，可以下r10b版本然后导入）。
导入后，右键select Android Tools > Add Native Support，Accept the default library name (“hello-jni”), and click Finish.
这时候菜单栏应该会出现一个小锤子图标。点击Build，在模拟器或者真机运行后如下图所示则配置成功：

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Android移植基础

NDK是集成的Android中调用C++代码的工具包，核心是JNI（Java Native Interface）技术，具体这里略过不表。只说说NDK开发的基本步骤：
编写Java代码：在Java中定义一个类，比如说叫NDKHelper吧，里面定义几个java的方法，只需要声明，不需要实现，如下所示:

public class NDKHelper {
//NDK示例方法1
public static native void ndkOne(int a,long b);

//NDK示例方法2
public static native int ndkTwo(String a,String b);
}

native标识符表示该函数将会利用C++代码完成实现。
接下来在工程上右键，Android Tools–>Add native support
名字就是最后我们要生成的库的名字，随便填，可修改。点击确定就会给你的工程添加C++编译支持，菜单栏会多了个小锤子，这个是用来编译C++的快捷键。在你的工程目录下会新建jni目录和obj目录，其中jni目录用来存放和C++代码有关的东西，obj则存放C++进行编译时产生的中间件，最后生成的library会写入到libs文件夹下。
在jni文件夹中生成了如下文件，一个.cpp，一个Android.mk，其中.cpp是自动生成的，是用来编写C++部分的，而Android.mk类似C++里面的CMakeList，用来指定需要编译的文件和编译生成的模块名，一个最简单的Android.mk文件如下所示：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := NDKTest
LOCAL_SRC_FILES := NDKTest.cpp
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

LOCAL_PATH := (callmy−dir)表示包含当前目录。include (CLEAR_VARS)表示清除全部非系统变量和部分系统变量；
LOCAL_MODULE := NDKTest 表示当前生成的模块名，最终会生成libNDKTest.so文件
LOCAL_SRC_FILES := NDKTest.cpp 表示当前需要编译的cpp文件；
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) 表示生成共享库，需要生成静态库请修改成BUILD_STATIC_LIBRARY。

其他基础命令：
LOCAL_C_INCLUDES:= 表示添加头文件进入编译环境
LOCAL_LDLIBS:= 表示添加系统静态库
LOCAL_SHARED_LIBRARIES:= 表示添加共享库
其他命令请自行查看API文档。

这里指定了进行编译时的各项条件，如果需要指定编译器版本和编译目标平台等信息，则需要在jni目录下新建Application.mk文件。
接下来编写对应的C++文件。
打开eclipse，点击Project–>build Project(若build automatically已勾选则会自动编译)打开命令行，cd到你的工程文件夹下的bin–>classes文件夹下，输入如下命令:
javah com.example.ndktest.NDKHelper
回车，则在你的classes文件夹下会生成对应的头文件。这里com.example.ndktest是你的package名字，NDKHelper是你的NDK函数的类名。
就会生成头文件。其他不用管，我们关注中间的两个函数声明：

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_ndktest_NDKHelper_ndkOne(JNIEnv *, jclass, jint, jlong);
1

这个函数就是NDKHelper类中ndkOne函数对应的C++版本，其中JNIEXPORT和JNICALL是固定字段，void是函数返回值，函数名由Java字段+包名+类名+函数名组成，参数则多了几个JNI的系统参数JNIEnv 和jclass，其他的就是NDKHelper类中的对应参数，ndk会对该函数进行解析和链接，实现java和C++的对接。
将生成的.h头文件复制到jni目录下，新建对应的cpp文件，将该头文件include进来并对对应函数进行实现，实现过程就视函数功能而定。
这些工作完成后需要修改你的Android.mk文件，将刚刚新建的cpp和h文件包括进来。
然后点击开始那个小锤子或者直接项目右键RunAs–>Android Application，则C++部分会开始编译，编译具体过程可以在Eclipse下方Console窗口看到(如果没有Console窗口则点击Window–>Show Views，选择Console确定即可)。
编译完成后会生成对应的库存放在libs目录下，则你可以开始在Java里面调用刚才定义的ndkOne和ndkTwo函数实现具体的功能。

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ORB_SLAM2移植

先新建一个Android工程，建议不要把版本兼容到4.0以下，会出现一些奇奇怪怪的事情，这里我选择新建4.4.2的工程。
然后复制原工程的res文件夹替换掉自己工程下的文件夹，这里包括了所需的图片、存放在res/values/strings.xml的字符、res/layout下的各种布局；复制原工程的AndroidManifest.xml替换新建工程下的xml，复制完之后，意料之中报错啦，这是因为还没有链接OpenCV库，而在布局里有用到。

OpenCV库配置（参考官方文档）
先去官网下载opencv4android：
OpenCV官网下载
解压后，可以参考/docs/opencv_tutorials.pdf 感觉比很多博客讲的都更清楚
根据例程测试过问问题后，导入workspace，然后右键我们的ORB_SLAM2_Android工程->properties->Android，在右下Library里Add OpenCV库，如下图所示：

这样之后就暂时没有报错了

按照之前Android移植基础里讲的办法生成小锤子、jni、libs文件夹，然后复制原工程的.java文件到src，如下图所示：

其中OrbNdkHelper.java文件是关键的native标识符所在的类，代码如下：

public class OrbNdkHelper {

/**
 * jni
 * @param VOCPath
 * @param calibrationPath
 */
public static native void initSystemWithParameters(String VOCPath,String calibrationPath);

public static native int[] startCurrentORB(double curTimeStamp,int[] data,int w,int h);
public native static int[] startCurrentORBForCamera(double curTimeStamp,long addr,int w,int h);
public native static void glesInit();  
public native static void glesRender();  
public native static void glesResize(int width, int height);

}

然后在命令行cd到工程根目录/bin/classes，输入javah orb.slam2.android.nativefunc.OrbNdkHelper生成.h文件，并复制到jni文件夹，然后复制原工程jni目录下的其他文件到本工程的jni，如下图所示：

这时候大概的文件都已经导入完毕了，但是我出现了许多的报错，以下是填坑过程。

1.orb_slam2_android_nativefunc_OrbNdkHelper.cpp里有几个报错：

JNIEXPORT void JNICALL Java_orb_slam2_android_nativefunc_OrbNdkHelper_initSystemWithParameters
(JNIEnv * env, jclass cls, jstring VOCPath, jstring calibrationPath) {
    const char *calChar = env->GetStringUTFChars(calibrationPath, JNI_FALSE);
    const char *vocChar = env->GetStringUTFChars(VOCPath, JNI_FALSE);
// use your string
    std::string voc_string(vocChar);
    std::string cal_string(calChar);
    JavaVM *jvm=NULL; //增加的一句
    env->GetJavaVM(&jvm);
    jvm->AttachCurrentThread(&env, NULL);
    s=new ORB_SLAM2::System(voc_string,cal_string,ORB_SLAM2::System::MONOCULAR,true);
    env->ReleaseStringUTFChars(calibrationPath, calChar);
    env->ReleaseStringUTFChars(VOCPath, vocChar);
    init_end=true;
}

这段代码里面的：

JavaVM *jvm=NULL; //增加的一句

是我增加的，如果不增加的话，后两句会报错无法识别jvm这个变量，我搜索了全部工程也找不到jvm，所以只能自己先增加一个；
还有一个地方是：

resultPtr = env->GetIntArrayElements(resultArray, 0);

有3个地方用到GetIntArrayElements这个函数，全工程的第二个参数是false，这个在我这里是报错的，然后我百度了挺久，发现这个函数的声明是：

 jint* GetIntArrayElements(jintArray array, jboolean* isCopy)

原工程的flase不能被程序认定为jboolean格式，然后在jni.h顺藤摸瓜找到了以下定义：

#define JNI_FALSE 0
#define JNI_TRUE 1

于是把原来的“false”改成“JNI_FALSE”或者0，就可以通过了！

2.在用NDK-r10b版本的时候ORB_SLAM2文件夹和第三方文件夹出现大量报错，很多变量无法找到，这里的解决办法是：
改到r13b最新版本，然后在Application.mk文件里，NDK_TOOLCHAIN_VERSION := 4.8–>改到4.9

APP_STL := gnustl_static
APP_CPPFLAGS := -frtti -fexceptions -mfloat-abi=softfp -mfpu=neon -std=gnu++0x -Wno-deprecated \
-ftree-vectorize -ffast-math -fsingle-precision-constant
NDK_TOOLCHAIN_VERSION := 4.9
APP_CFLAGS := --std=c++11
APP_ABI :=armeabi-v7a
APP_OPTIM := release
APP_SHORT_COMMANDS      := true