Question

假设您有一台相机并拍摄一张躺在桌子上的矩形纸的快照。我们得到那张照片，用作平面背景，并且需要设置一个OpenGL场景，就像它用带坐标的四边形渲染一样，假设（0,0,0）（1,0,0）（1），2,0）（0,2,0）具有特定的相机和视图设置。

换句话说，我们需要在photoshop的“消失点”功能背后重现相同的算法。

问题的数学解决方案需要确定一些更常数被定义为给出一个解（观察者的距离等）。在构建时修复这些数据应该没有问题。

数学解决方案将受到赞赏，但更好的是一个有效的C / C ++代码，参考任何外部数学框架的几何变换等等，输入相干数据到OpenGL相机模型参数。

NyArToolkit和OpenCV都具有有趣且复杂的功能，但输入指的是不需要的“训练”。 Photoshop的“消失点”功能实时工作，输入结果只有4个2d点。

我们需要的功能就像

BOOL calculate_3D_scene_From_2D_Rectangle(
       point2d* pointsList, // in: array of the four corners of the quad rectangle
                            // in 2d coordinates, in clockwise order
       rect2d   sceneSize,  // in: view area in 2d coordinates, points are contained
                            // within this area
       float    eyeDistance // in: distance from observer eye to the object
       point3d* vertexList  // out: four coordinates of the point in 3d space
       float*   mvMatrix    // out: 4x4 matrix to use as model view matrix in openGl
                            // return: true if found a correct result
);

示例明显用法

point2d pointsList[] = { { -5, -5 }, { 10, -5 }, { 10, 10 }, { -5, 10 } };
rect2d sceneSize = { -20,-20,20,20 };
float eyeDistance = 20;

point3d vertexList[4];
float mvMatrix[16];

calculate_3D_scene_From_2D_Rectangle(
    pointsList,sceneSize,eyeDistance,vertexList,mvMatrix);

[...]
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
glLoadMatrixf(mvMatrix);
[...]
draw the polygon with vertexList[0..3];
[...]

对于正确的calculate_3D_scene_From_2D_Rectangle（）的任何真正适用的实现将不胜感激。

Answer 1

这听起来像是相机校准，是计算机视觉中的常见任务。 OpenCV为此提供了以下功能：

http://opencv.willowgarage.com/documentation/c/calib3d_camera_calibration_and_3d_reconstruction.html#calibratecamera2

Answer 2

看一下findhomography。这可能已经足够你的任务了。如果你想进行全相机校准，你需要超过4个点（最小值为6），但对于平面映射，单应性方法可以正常工作。

2D多边形到3D对象和场景

2 个答案: