一起學AI！MediaPipe 應用教學-單元(一)環境設定

一、簡介

「Live ML anywhere」，一進入到MediaPipe 介紹網頁就能看到這行綜觀全文的標語，沒錯！MediaPipe 是Google於2019年發表的開源專案，此專案針對電腦視覺(Computer vision)提供了跨平台的相關應用。不論您是使用C++ 作為主要的開發語言，或是撰寫前端網頁的工程師，又或是擅長用Python處理資料的高手，都能依照自己喜歡的語言，找到對應的方法體驗與使用這強大的機器學習程式庫。

二、支援的語言與功能

透過下表我們可以找到每個語言與平台支援的功能，像是手機端支援最多功能的是Android，而使用C++語言開發的使用者能體驗到較多的功能。

	Android	iOS	C++	Python	JS	Coral
Face Detection	✅	✅	✅	✅	✅	✅
Face Mesh	✅	✅	✅	✅	✅
Iris	✅	✅	✅
Hands	✅	✅	✅	✅	✅
Pose	✅	✅	✅	✅	✅
Holistic	✅	✅	✅	✅	✅
Hair Segmentation	✅		✅
Object Detection	✅	✅	✅			✅
Box Tracking	✅	✅	✅
Instant Motion Tracking	✅
Objectron	✅		✅	✅
KNIFT	✅
AutoFlip			✅
MediaSequence			✅
YouTube 8M

應用教學系列我們將採用Python這個程式語言來執行各個功能，那為什麼不是使用支援最多項目的C++呢？因為在電腦視覺的領域裡，支援最多應用框架與社群的正是 Python。其處理影像的教學內容也較其他語言來的多，重點是程式碼簡潔、邏輯易懂，相當適合初入門的使用者學習，可以很快地找到問題的答案。對於已經有一定了解的使用者，多半也是用 Python在著名的深度學習框架Tensorflow 或Pytorch 上，創造自己的辨識模型。基於上述原因，就讓我們使用 Python來進行 MediaPipe的各項功能吧！

三、安裝執行環境

如果您是有用過Python 的使用者，也有用過pip安裝過套件，可以參考官方的安裝說明，或依照自己習慣的方式安裝MediaPipe。

官方教學連結

您若是初學者或不是那麼熟的Python 使用者，可以參照接下來的教學。

小編強烈建議您使用Miniconda來建構您的環境，Miniconda可以建構虛擬環境，每個虛擬環境各自獨立。在執行每項專案的過程中，往往會有套件與套件之間版本相容的問題。例如A專案與B專案共同使用了一個套件名為numpy，A專案只能使用1.6以下的版本，而B專案則需要較新的版本，倘若用同一個環境執行，就會有擇一的問題。這時候若是A專案、B專案各自有獨立的環境，是不是就能解決這個問題呢！

1. 下載Miniconda

進入Miniconda下載頁面，依照自己的作業系統下載對應的軟體，Python版本的部份建議使用Python 3.X，因為Python 2已經不支援更新了。

小編的電腦是64位元的Windows電腦，Python版本選擇3.8，所以選擇Python 3.8後面的Miniconda3 Windows 64-bit下載。

2. 安裝Miniconda

下載完畢後安裝，這邊也以Windows作為示範，基本上安裝都是直接按下一步即可，除了遇到下圖的部份，請勾選藍框的選項，將其加入系統的環境變數中，之後就狂按下一步完成安裝吧！

安裝完畢後於電腦的搜尋上輸入「miniconda」，就能找到安裝好的軟體。

四、設定執行環境

1. 創建虛擬環境

開啟「Anaconda Prompt (Miniconda3)」，這是一個終端機的應用程式，我們會在這個終端機上輸入指令來創建虛擬環境與啟動虛擬環境。

接著我們來創建一個虛擬的環境，創建虛擬指令的規則如下：

A. 呼叫「conda」指令來執行與conda環境有關的功能，後續的指令碼須以空格隔開。

B. 在conda功能內有不少指令，其中「create」表示要創建一個虛擬環境。

C. 每個指令功能有著需要填入的參數，像是創建一個虛擬環境，您需要為這個環境命名，以便之後能依照名稱呼叫它，「-n」就是告訴create指令後方的英文是該虛擬環境的名稱。

D. 這段文字就是虛擬環境的名稱，您可以依照喜好命名，這邊以「mediapipe」作為示範名稱。

E. 您可以自由的調整虛擬環境內Python的版本，只要不要超過安裝Miniconda軟體時選的版本，基本上都給過，這邊選擇3.8，若想使用其他版本，可於「=」符號後方自行輸入版本號。

請於終端機輸入上述指令，並按下「Enter」執行這行創建Python版本3.8，名稱為mediapipe的虛擬環境指令。

接著系統會說創建這個環境需要順便安裝一些相依的軟體，並要求您的同意，請輸入「y」，輸入小寫的y後並按下「Enter」同意安裝。

安裝過程中會邊下載相關套件邊安裝，所以需要一點時間，安裝完成後會跳出提示視窗，如下圖所示：

2. 啟動虛擬環境與跳出虛擬環境說明

上一張圖內的黃框提示了啟動與關閉虛擬環境所要輸入的指令，若是想啟動某個虛擬環境，需要使用「activate」，跳出則用「deactivate」，詳細說明如下圖：

A. 執行conda相關指令必要的起手式。

B. 依照想要啟動或是跳出虛擬環境選擇「activate」或「deactivate」。

C. 若是要啟動虛擬環境，需要再指定「虛擬環境的名稱」，若是跳出則不用加上虛擬環境名稱。

請輸入啟動虛擬環境的指令，若是您有設定不同的名稱，請以自己的名稱為主。以下示範的虛擬環境名稱為「mediapipe」，指令輸入完畢後請按下「Enter」。

啟動虛擬環境後，可以看到輸入指令的那一行開頭從 (base)變成 (mediapipe)，或是變成您設定的虛擬環境名稱。這表示現在所處的是您自己設定的虛擬環境，任何在之後輸入的安裝指令或變更動作，都不會影響到原來的環境 (base)。

往後開啟「Anaconda Prompt (Miniconda3)」後，都要記得先下「conda activate 虛擬環境名稱」指令進入虛擬環境，若想離開目前的虛擬環境可以使用「conda deactivate」。

3. 安裝MediaPipe

確認進入虛擬環境後，就可以開始安裝MediaPipe，請輸入如下圖指令：

A. 「pip」是一個Python的套件管理工具，在創建虛擬環境的時候有安裝一些相依的軟體，pip就是其中一個。我們將透過pip這個工具從網路上下載mediapipe。

B. 「install」是pip的安裝指令，當您輸入「pip install 要下載的軟體名稱」時，pip會到網路上的指定位置尋找軟體並安裝。

C. 想要下載安裝的軟體名稱。

輸入指令之後請按下「Enter」。

使用MediaPipe的功能有需要用到其他套件，安裝MediaPipe的過程中，pip也會去下載其他相依的套件，完成後如下圖所示：

五、結語

執行完上述動作後，即完成了環境的建置。在剛剛一系列的安裝過程當中雖然繁瑣，但我們會發現安裝套件的時候，不一定只會安裝單獨的套件，若是像MediaPipe這種有需要其他套件來協助的大型套件，通常就會安裝一些附帶的套件。就像安裝Miniconda時所描述的，若是大套件Ａ附帶的小套件版本與另一個B套件衝突的話，那就沒戲唱了，所以虛擬環境真的是不錯的選擇。

關於虛擬環境的相關指令，可以查看Miniconda的官方網站，其實還有不少提供虛擬環境方案的軟體，有興趣的話可以上網自行Google。

之後的單元將會呼叫我們安裝好的MediaPipe套件，來執行各項在Python這個程式語言能執行的功能，那我們下篇文章見！