OpenGL / VTK：设置相机内部参数-Java 学习之路

我试图在VTK中渲染3D网格的视图，我正在做以下事情：

vtkSmartPointer<vtkRenderWindow> render_win = vtkSmartPointer<vtkRenderWindow>::New();
vtkSmartPointer<vtkRenderer> renderer = vtkSmartPointer<vtkRenderer>::New();

render_win->AddRenderer(renderer);   
render_win->SetSize(640, 480);

vtkSmartPointer<vtkCamera> cam = vtkSmartPointer<vtkCamera>::New();

cam->SetPosition(50, 50, 50);
cam->SetFocalPoint(0, 0, 0);
cam->SetViewUp(0, 1, 0);
cam->Modified();

vtkSmartPointer<vtkActor> actor_view = vtkSmartPointer<vtkActor>::New();

actor_view->SetMapper(mapper);
renderer->SetActiveCamera(cam);
renderer->AddActor(actor_view);

render_win->Render();

我试图从校准的Kinect模拟渲染，我知道其中的内在参数 . 如何设置vtkCamera的内部参数（焦距和原理点） .

我希望这样做，以便2d像素-3d相机坐标与从kinect拍摄的图像相同 .

3 回答

希望这将有助于其他人尝试将标准针孔相机参数转换为vtkCamera：我创建了一个显示如何进行完全转换的要点 . 我验证了世界将项目指向渲染图像中的正确位置 . 要点的关键代码粘贴在下面 .

要点：https://gist.github.com/decrispell/fc4b69f6bedf07a3425b

// apply the transform to scene objects
  camera->SetModelTransformMatrix( camera_RT );

  // the camera can stay at the origin because we are transforming the scene objects
  camera->SetPosition(0, 0, 0);
  // look in the +Z direction of the camera coordinate system
  camera->SetFocalPoint(0, 0, 1);
  // the camera Y axis points down
  camera->SetViewUp(0,-1,0);

  // ensure the relevant range of depths are rendered
  camera->SetClippingRange(depth_min, depth_max);

  // convert the principal point to window center (normalized coordinate system) and set it
  double wcx = -2*(principal_pt.x() - double(nx)/2) / nx;
  double wcy =  2*(principal_pt.y() - double(ny)/2) / ny;
  camera->SetWindowCenter(wcx, wcy);

  // convert the focal length to view angle and set it
  double view_angle = vnl_math::deg_per_rad * (2.0 * std::atan2( ny/2.0, focal_len ));
  std::cout << "view_angle = " << view_angle << std::endl;
  camera->SetViewAngle( view_angle );

回复于 2024-05-02T11:57:09+08:00

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我也使用VTK来模拟kinect传感器的视图 . 我正在使用VTK 6.1.0 . 我知道这个问题已经过时了，但希望我的回答可以帮助别人 .

问题是我们如何设置投影矩阵以将世界坐标映射到剪辑坐标 . 有关详细信息，请参阅OpenGL explanation.

我使用透视投影矩阵来模拟kinect传感器 . 要控制内部参数，可以使用vtkCamera的以下成员函数 .
```
double fov = 60.0, np = 0.5, fp = 10; // the values I use
cam->SetViewAngle( fov );             // vertical field of view angle
cam->SetClippingRange( np, fp );      // near and far clipping planes
```
为了让您了解可能是什么样子 . 我有一个完全在C和OpenGL中完成的old project，我在其中设置了与我描述的类似的透视投影矩阵， grab 了z缓冲区，然后将这些点重新投影到我从另一台摄像机查看的场景上 . （可视化的点 Cloud 看起来很吵，因为我也模拟了噪音） .

如果您需要自己的自定义投影矩阵，而不是透视风格 . 我相信它是：
```
cam->SetUserTransform( transform );  // transform is a pointer to type vtkHomogeneousTransform
```
但是，我没有使用SetUserTransform方法 .
回复于 2024-05-02T11:57:09+08:00
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这个线程对于我在VTK中设置相机内在函数非常有用，尤其是decrispell的答案 . 然而，为了完整，缺少一个案例：如果x和y方向上的焦距不相等 . 这可以通过使用SetUserTransform方法轻松添加到代码中 . 下面是python中的示例代码：
```
cam = self.renderer.GetActiveCamera()
 m = np.eye(4)
 m[0,0] = 1.0*fx/fy
 t = vtk.vtkTransform()
 t.SetMatrix(m.flatten())
 cam.SetUserTransform(t)
```
其中fx和fy是像素中的x和y焦距，即本征相机矩阵的两个第一诊断元素 . np是numpy导入的别名 .

这是一个在python中显示完整解决方案的要点（为简单起见，没有extrinsics） . 它将球体放置在给定的3D位置，在设置相机内在函数后将场景渲染为图像，然后在图像平面上的球体中心投影处显示红色圆圈：https://gist.github.com/benoitrosa/ffdb96eae376503dba5ee56f28fa0943
回复于 2024-05-02T11:57:09+08:00

OpenGL / VTK：设置相机内部参数

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