# opendance-android

OpenDance Studio **阶段三**：Android 辅助 App（Kotlin + CameraX + MediaPipe 端侧推理）。

用手机摄像头做**端侧**姿态推理，把 33 个骨骼关键点通过 WebSocket 推给 Windows 客户端，
由后者驱动 VRM 角色并 DTW 实时评分。

> **画面不离开设备**。通过网络发送的只有 33 个关键点坐标，不含任何图像数据。

## 状态

**阶段三已完成**：T-AND-001 -> T-AND-009 全部落地。

| 验收项 | 结果 |
|--|--|
| 单元测试 | OK **30 项全部通过**（JVM，无需设备） |
| **跨端金标准** | OK Kotlin 序列化器与 Web 端 TypeScript 实现**逐位一致** |
| `./gradlew assembleRelease` | OK 生成**已签名** APK（28.6 MB） |
| 签名校验 | OK `apksigner` 退出码 0，v2 方案，CN=OpenDance Studio Dev |
| 包信息 | OK `com.opendance.studio` v0.1.0，minSdk 29（Android 10+）/ targetSdk 34 |
| 模型随包分发 | OK `assets/pose_landmarker_lite.task` 5.7 MB（Stored 未压缩） |
| ABI 覆盖 | OK arm64-v8a + armeabi-v7a（debug 额外含 x86/x86_64） |

## 快速开始

```bash
export JAVA_HOME=/path/to/jdk17        # AGP 8.7.3 要求
export ANDROID_HOME=/path/to/android-sdk

bash build/gen-keystore.sh     # 生成发布签名（首次；不入库，请自行备份）
bash build/verify.sh           # 单元测试 -> 构建 -> 产物校验
bash build/build-apk.sh all    # 仅构建 debug + release
bash build/package-release.sh  # 打发布包
```

详细使用说明见 [`README.txt`](README.txt)，工程约束见 [`DSH.md`](DSH.md)，
第一次上手请看下文的「初次部署（从零跑起来）」一节。

## 初次部署（从零跑起来）

本节面向**第一次拿到本仓库**、要在真机上把 App 跑起来的人。
下文出现的地址、路径、口令一律是**占位符或文档示例值**，请替换为你自己的值，
并确保这些值**不要提交进仓库**。

### 1. 前置条件

| 项 | 要求 | 依据 |
|--|--|--|
| JDK | 17 或更高（AGP 8.7.3 要求；`build/build-apk.sh` 会校验主版本 >= 17） | `gradle.properties` / `build/build-apk.sh` |
| Gradle | 8.9，仓库自带 wrapper（`./gradlew`），本机无需另装 | `gradle/wrapper/gradle-wrapper.properties` |
| Android SDK | `compileSdk 34` / `minSdk 29`（Android 10+）/ `targetSdk 34`；需 `platforms;android-34` 与 `build-tools;34.0.0` | `app/build.gradle.kts` |
| 设备 | **需要真机**（Android 10 及以上、带摄像头）；模拟器只作有限调试 | `app/build.gradle.kts` 的 ABI 过滤 |

真机与模拟器的差别：

- release 包只打包 `arm64-v8a` + `armeabi-v7a`，**无法安装到 x86/x86_64 模拟器**。
- debug 包额外含 `x86`/`x86_64`，可以装进模拟器，但模拟器相机是虚拟场景，
  CameraX 取到的是合成画面，MediaPipe 的姿态识别效果不能代表真机，
  也不能作为「第一次跑通」的验收依据。
- 结论：**姿态识别与联调验收请用真机**。

权限：运行页需要**相机权限**（运行时授予）。另外 `INTERNET`、`ACCESS_NETWORK_STATE`、
`ACCESS_WIFI_STATE` 为普通权限，安装时自动授予，用于 WebSocket 推流与局域网扫描。

### 2. 获取代码与本地配置

```bash
git clone https://<Gitea 地址>/<owner>/opendance-android.git
cd opendance-android
```

`local.properties` 是**本地文件**（已在 `.gitignore` 中，不会入库），
只需写 Android SDK 路径：

```properties
sdk.dir=<Android SDK 路径>
```

`build/build-apk.sh` 在该文件缺失时会依据 `ANDROID_HOME` / `ANDROID_SDK_ROOT`
自动生成它；也可以手动创建。**不要提交它**，每台机器路径不同。

签名材料同样**不入库**（`.gitignore` 已忽略 `keystore/`、`*.jks`、`*.keystore`、
`keystore.properties`）：

- 仓库里**没有私钥**，只有生成脚本与说明。
- 首次发布前执行 `bash build/gen-keystore.sh`，生成
  `keystore/opendance-release.jks` 与 `keystore.properties`
  （含 `storeFile`、`keyAlias` 与两个口令字段）。**请自行备份，且不要提交**。
- `app/build.gradle.kts` 的签名取值优先级：
  `keystore.properties` -> 环境变量（`KEYSTORE_PATH` / `KEYSTORE_PASSWORD` /
  `KEY_ALIAS` / `KEY_PASSWORD`）-> 回退 debug 签名。
  回退只为让 CI 也能产出已签名 APK；正式发布必须提供自己的 keystore。

### 3. 首次构建

```bash
export JAVA_HOME=<JDK 17 路径>
export ANDROID_HOME=<Android SDK 路径>

# 方式一：仓库脚本（推荐，构建后自动校验产物）
bash build/build-apk.sh debug      # 仅 debug
bash build/build-apk.sh release    # 仅 release
bash build/build-apk.sh all        # 两者都构建

# 方式二：直接调用 Gradle
./gradlew assembleDebug
./gradlew assembleRelease
```

产物路径与文件名（固定）：

| 变体 | 产物 | 说明 |
|--|--|--|
| debug | `app/build/outputs/apk/debug/app-debug.apk` | applicationId 带 `.debug` 后缀，含 x86/x86_64 |
| release | `app/build/outputs/apk/release/app-release.apk` | 仅 arm64-v8a + armeabi-v7a，开启 R8 |

发布整包（APK + `THIRD_PARTY.md` + `README.txt` + `contracts/`）用
`bash build/package-release.sh`，输出在 `dist-release/`。

### 4. 安装到手机

```bash
# 用 adb（手机需开启 USB 调试）
adb install -r app/build/outputs/apk/debug/app-debug.apk
adb install -r app/build/outputs/apk/release/app-release.apk
```

也可以直接把 APK 拷到手机，在系统设置中允许「安装未知来源应用」后点击安装。

首次进入运行页会弹出**相机权限**请求；拒绝后运行页显示
「需要相机权限才能进行姿态识别」，可点「授予相机权限」重新申请，
或到系统「设置 -> 应用 -> OpenDance -> 权限」中手动开启。

### 5. 配置与联通（填 Windows 客户端地址）

本 App **只连接 Windows 客户端，不访问 Web 服务端**：地址由
`AppSettings.webSocketUrl()` 拼成 `ws://<host>:<port>/pose`，子协议 `opendance.pose.v1`。

连接页字段（对应 `data/AppSettings.kt`）：

| 界面字段 | 设置项 | 默认值 | 说明 |
|--|--|--|--|
| IP 地址 | `host` | RFC 5737 文档网段占位地址（源码为 `192.0.2.100`，**非真实主机**） | 填 Windows 电脑的局域网 IP |
| 端口 | `port` | `8765` | 与 Windows 客户端监听端口一致 |
| 目标帧率（FPS） | `targetFps` | `30` | 取值范围 5~60 |
| 分辨率 | `resolution` | `640x480` | 可选 `480x360` / `640x480` / `1280x720` |
| 镜像画面 | `mirror` | 开 | 只影响显示与 `flags.bit0`，发送的是未镜像坐标 |
| 仅上半身模式 | `upperBodyOnly` | 关 | 下半身置信度置 0，接收端插值 |

填写示例（占位符，请替换）：

```
IP 地址：192.0.2.10        # RFC 5737 文档示例网段，实际填你电脑的局域网 IP
端口：  8765
```

不想手填 IP 时，可点「扫描局域网」：App 取本机 WiFi IPv4 地址后推导 `/24` 网段，
以 32 并发、单机 300ms 超时探测该网段内开放 8765 端口的主机（约 2~3 秒），
结果按延迟升序展示，点候选即可填入。也可以先点「测试连接」确认端口可达。

### 6. 第一次跑通

数据流是**单向**的：`手机 -> Windows 客户端`；手机端不连 Web 服务端。

1. 手机与 Windows 电脑连到**同一个局域网 / WiFi**（路由器不要开 AP 隔离）。
2. 在电脑上启动 OpenDance Studio Windows 客户端，确认它在监听 8765 端口。
3. 手机打开 App，连接页填入电脑 IP（或用「扫描局域网」自动发现），点「测试连接」。
4. 点「开始推流」，首次会申请相机权限，允许后进入运行页。
5. 站到画面中央，屏幕上出现骨架叠加。

成功标志：

| 位置 | 可观察现象 |
|--|--|
| App 运行页 | 「连接状态」为**已连接**（或短暂「连接中」后转「已连接」） |
| App 运行页 | 「目标」显示 `ws://<IP>:<端口>/pose`；服务端返回 welcome 后出现「会话」ID |
| App 运行页 | 「已发送」帧数持续增长；「发送帧率」「识别帧率」大于 0；「推理耗时」为毫秒数 |
| App 运行页 | 「人体识别」为**已识别**，叠加层出现骨架（黄点 = 置信度好，红点 = 置信度低） |
| Windows 客户端 | 显示已连接并收到关键点，VRM 模型随动作实时动起来 |

### 7. 首次部署自检清单

| # | 命令 | 预期输出 |
|--|--|--|
| 1 | `./gradlew testDebugUnitTest` | `BUILD SUCCESSFUL`，全部用例通过；报告在 `app/build/reports/tests/testDebugUnitTest/index.html` |
| 2 | `bash build/build-apk.sh debug` | 末尾打印 `OK Debug APK：app/build/outputs/apk/debug/app-debug.apk` 及其大小与签名信息 |
| 3 | `bash build/build-apk.sh all` | debug 与 release 均 `OK`；release 显示 `已签名（APK Signature Scheme v2）` |
| 4 | `$ANDROID_HOME/build-tools/34.0.0/apksigner verify app/build/outputs/apk/release/app-release.apk` | 退出码 0（无输出即通过） |
| 5 | `unzip -l app/build/outputs/apk/release/app-release.apk \| grep pose_landmarker_lite.task` | 列出 `assets/pose_landmarker_lite.task`（约 5.7 MB，Stored 未压缩） |
| 6 | `adb install -r app/build/outputs/apk/debug/app-debug.apk` | `Success` |

其中 `KeypointFrameTest.goldenVectorMatchesWebImplementation` 必须通过：
它断言本端 Kotlin 序列化器与 Web 端 TypeScript 实现产出**逐位相同**的 239 字节帧。

### 8. 常见问题（首次部署）

| 现象 | 可能原因 | 处理 |
|--|--|--|
| 相机黑屏，或一直停在「需要相机权限才能进行姿态识别」 | 相机权限被拒绝或已被永久拒绝；也可能相机被其他 App 占用 | 在运行页点「授予相机权限」；若不再弹窗，去系统「设置 -> 应用 -> OpenDance -> 权限」手动开启，并关闭占用相机的其它 App |
| 相机预览正常但「人体识别」一直是「未识别到人体」 | 光线不足、人不在画面内、或分辨率/模式不合适 | 站到画面中央并改善光照；确认分辨率不是过低；观察「推理耗时」是否异常大 |
| 「连接状态」一直「已断开 / 重连中」，「测试连接」失败 | IP 或端口填错；Windows 客户端未启动；防火墙拦截入站 8765；手机与电脑不在同一网段（AP 隔离） | 核对连接页「本机地址」与电脑 IP 是否同网段；启动客户端；在 Windows 防火墙放行 OpenDance 的 TCP 8765 入站；关闭路由器 AP 隔离 |
| 「扫描局域网」扫不到主机 | 手机未连 WiFi、路由器 AP 隔离、或客户端未监听 8765 | 确认手机连的是 WiFi 而非蜂窝；改为手动填 IP；检查客户端监听端口与防火墙 |
| 点「开始推流」立即闪退，或提示 MediaPipe 初始化失败 | MediaPipe 原生库加载 / 静态初始化失败抛出的是 **Error** 子类（`UnsatisfiedLinkError`、`ExceptionInInitializerError`），不是 `Exception`；常见诱因是 ABI 不匹配（例如把只含 arm 的 release 包装到 x86 模拟器）或模型资源缺失 | 改用与设备 ABI 匹配的包（真机用 release，模拟器调试用 debug）；确认 APK 内含 `assets/pose_landmarker_lite.task`。仓库已在 `PoseDetector.initialize()` 中 `catch Throwable` 兜底并把原因显示在运行页；`CrashLogger` 会把未捕获堆栈写入应用私有目录，并在连接页展示，可截图反馈，或用 `adb logcat -s PoseDetector` 查看 |

## 技术栈

| 组件 | 选型 |
|--|--|
| 语言 | Kotlin 2.0.21 |
| 构建 | AGP 8.7.3 + Gradle 8.9 + JDK 17 |
| 相机 | CameraX 1.4.0 |
| 推理 | MediaPipe Tasks Vision 0.10.35 |
| 通信 | OkHttp 4.12.0 |
| UI | Jetpack Compose（BOM 2024.10.01，Material3） |

## 数据流

```
CameraX(ImageAnalysis) ──▶ MediaPipe PoseLandmarker（端侧推理）
                                │ 33 点归一化坐标
          ┌─────────────────────┴─────────────────────┐
          ▼                                           ▼
KeypointFrame(239B) ──▶ WebSocket ──▶ Windows    骨架叠加层
```

```
app/src/main/java/com/opendance/studio/
├── model/    239 字节帧编解码 + 33 点拓扑（契约核心）
├── camera/   CameraX 采集
├── pose/     MediaPipe 端侧推理
├── net/      WebSocket 推流 + 局域网主机发现
├── data/     设置持久化
└── ui/       连接页 / 运行页 / 关于页
```

## 依赖的契约（opendance-web v0.1.0 冻结）

- [`contracts/websocket-keypoints.md`](contracts/websocket-keypoints.md) - 239 字节关键点帧（本端为**发送方**）
- [`contracts/skeleton-topology.md`](contracts/skeleton-topology.md) - MediaPipe 33 点索引与坐标语义
- [`contracts/open-source-credits.md`](contracts/open-source-credits.md) - 关于页必须展示的开源声明

`contracts/` 是**只读快照**。任何跨端契约变更必须先回到
[`opendance-web`](https://<Gitea 地址>/<owner>/opendance-web) 修改并提升版本。

## 跨端一致性：金标准字节向量测试

本仓库最重要的测试不是「函数跑通了」，而是**与另两端逐位一致**：

`KeypointFrameTest.goldenVectorMatchesWebImplementation` 用 opendance-web 已通过验收的
TypeScript 实现生成 239 字节金标准向量，断言 Kotlin 实现产出完全相同的字节。
这条测试同时守护三端（TypeScript / GDScript / Kotlin），任何一端私自改字段布局都会立刻失败。

## 已知限制

1. Godot（Windows 端）的 `WebSocketPeer` 不暴露握手请求路径，因此**无法校验 path 是否为 `/pose`**，
   本端仍按契约连接到 `/pose`，互操作不受影响。
2. **未在真实 Android 设备上安装运行**（本环境无设备也无模拟器）。
   已验证到：构建通过、签名有效、包信息正确、模型与 4 个 ABI 的 native 库均正确打包。
3. 主机发现依赖手机与电脑处于同一 WiFi；路由器开启 AP 隔离时无法互访（见 README.txt FAQ）。
4. release 包只含 arm64-v8a + armeabi-v7a。x86/x86_64 仅供模拟器，会占掉约 27 MB，
   对真机用户没有价值；debug 包保留全部 4 个 ABI 以便模拟器调试。

## 第三方开源声明

见 [`THIRD_PARTY.md`](THIRD_PARTY.md)，或应用内「关于」页面。
未使用 SMPL 模型及其衍生拓扑，统一采用 MediaPipe 33 点拓扑。