有没有办法控制 Matlab 的 3D 查看器中的失真？

Question

这个问题的背景与我试图将光线追踪器的输出与 Matlab 的 3d 绘图仪相结合有关。进行光线追踪时，无需对渲染图像应用透视变换。您在下图中看到了这一点。基本上，光线与视口的交点会自动调整透视缩放。

假设我已经创建了一个光线追踪图像（所以我得到了我的相机、我的焦距、视口尺寸等）。如何在 Matlab 的 3d 绘图环境中创建完全相同的视图？

这是一个例子：

clear
close all

evec = [0 200 300]; % Camera position

recw = 200;         % cm width of box
recl = 200;         % cm length of box
h = 150;            % cm height of box

% Create the front face rectangle
front = zeros(3,5);
front(:,1) = [-recw/2; 0; -recl/2];
front(:,2) = [recw/2; 0; -recl/2];
front(:,3) = [recw/2; h; -recl/2];
front(:,4) = [-recw/2; h; -recl/2];
front(:,5) = front(:,1);

% Back face rectangle
back = zeros(3,5);
back(:,1) = [-recw/2; 0; recl/2];
back(:,2) = [recw/2; 0; recl/2];
back(:,3) = [recw/2; h; recl/2];
back(:,4) = [-recw/2; h; recl/2];
back(:,5) = back(:,1);

% Plot the world view
figure(1);
patch(front(1,:), front(2,:), front(3,:), 'r'); hold all
patch(back(1,:), back(2,:), back(3,:), 'b');
plot3(evec(1), evec(2), evec(3), 'bo');
xlabel('x'); ylabel('y'); zlabel('z');
title('world view'); view([-30 40]);

% Plot the camera view
figure(2);
patch(front(1,:), front(2,:), front(3,:), 'r'); hold all
patch(back(1,:), back(2,:), back(3,:), 'b');
xlabel('x'); ylabel('y'); zlabel('z');
title('Camera view');


campos(evec);
camup([0 1 0]); % Up vector is y+
camproj('perspective');
camtarget([evec(1), evec(2), 0]);
title('camera view');

现在你看到了世界观

和相机视图

我知道如何调整相机位置、相机视角和方向以匹配光线追踪器的输出。但是不知道怎么调整Matlab自带的透视命令

camproj('perspective')

对于不同的扭曲。

注意：文档中有viewmtx命令，可以输出某个角度的透视变形对应的变换矩阵。这不是我想要的。我想通过 Matlab 的 OpenGL 查看器在 3D 中进行操作。本质上，我想要一个像

这样的命令

camproj('perspective', distortionamount)

所以我可以将 Matlab 查看器中的失真量与光线跟踪器的失真量相匹配。如果您使用 viewmtx 命令创建 2D 投影，您将无法使用 patch' orsurf' 并保持颜色和面完好无损。

Answer 1

MATLAB 透视投影与您的光线追踪器一样工作。你不需要任何转换矩阵来使用它。透视畸变完全由相机位置和投影方向决定。

在上面的光线追踪器图表的术语中，如果 CameraPosition 与您的光线追踪器的针孔坐标匹配并且 CameraPosition 和 CameraTarget 之间的矢量垂直于您的光线追踪器的视口，则透视失真也会匹配。剩下的只是缩放和对齐。

有没有办法控制 Matlab 的 3D 查看器中的失真？

Is there a way to control distortion in Matlab's 3D viewer?

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3d

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