A perspektívának átalakítása
Amikor az emberi szem sok olyan dolgot lát, amelyek jobban hasonlítanak a távolabbiakhoz képest. Ezt általában perspektívának nevezik. Míg az átalakítás egy objektum átadása stb. egyik államról a másikra.
Így általában az átalakulás perspektívában a világ 3d 2d képképpel való átalakulását érinti. Ugyanaz az elv, amelyen az emberi látás működik, és ugyanaz az elv, amelyen a kamera működik.
Részletesen meg fogjuk látni, hogy miért történik ez a helyzet, hogy azok a tárgyak, amelyek közel állnak, jobban néznek ki, míg azok, akik messze vannak, kevésbé néznek ki, még akkor is, ha nagyobbnak tűnnek, amikor eléri őket.
Kezdjük ezt a vitát a referenciakeret fogalmával:
Szempont:
A referenciarendszer lényegében olyan értékek csoportja, amelyekhez valamit mérünk.
A 3D / kép / jelenet világának elemzéséhez 5 különböző referenciakeretre van szükség.
Koordinátor objektum
Objektumok modellezéséhez egy koordinátatémát használnak. Például ellenőrizheti, hogy egy adott objektum egy másik objektumhoz képest megfelelő helyen van-e. Ez egy 3D-s koordináta-rendszer.
A világ koordinátarendszere
A globális koordináta-rendszert háromdimenziós világban közösen kapcsolódó tárgyakhoz használják. Ez egy 3D-s koordináta-rendszer.
A koordináták fényképezőgépe
A keretkoordináta kamerát objektumok összekapcsolására használják a fényképezőgéphez. Ez egy 3D-s koordináta-rendszer.
Képkoordinátarendszer
Ez nem egy 3D koordináta rendszer, de ez egy 2d rendszer. Ez azt jelenti, hogy hogyan ábrázolják a 3d pontokat a 2D kép síkjában.
Pixel koordináták
Ezenkívül a 2d koordinátarendszert. Minden pixelnek van egy képpontja az ordinátával közösen.
Az 5 képkocka közötti konverzió
A 3D-s jelenet 2d-re változik, a képpontok képével.
Most fogalmazzuk meg ezt a fogalmat matematikailag.
y = 2d képeket
e = fényképezőgép fókusztávolsága
Z = az objektum és a kamera közötti távolság
Jelenleg ebben a transzformációban keletkeznek, melyeket Q két különböző szögben ábrázol
Ahol a mínusz azt jelenti, hogy a kép elfordul. A második szög, amely kialakul:
Összehasonlítva ezt a két egyenletet, amit kapunk
Ebből az egyenletből láthatjuk, hogy amikor a fénysugarak visszatükröződnek a fényképezőgépből átvitt objektum eltalálása után, egy invert kép alakul ki.
Ezt a példát jobban megérthetjük.
A kép méretének kiszámítása
Tegyük fel, hogy a képet egy 5 m magas személy, és 50 m távolságban állva állította a kamerából, és azt kell mondanunk, hogy egy személy képének nagysága, 50 mm-es fókusztávolságú fényképezőgéppel.
Mivel a gyújtótávolság milliméterben van, ezért minden egyes dolgot egy milliméterre kell átalakítanunk, hogy kiszámítsuk.
A képletben szereplő értékek helyettesítésével kapjuk meg
Ismét a mínusz jel azt jelzi, hogy a kép invertálva van.