视角转换

当人的眼睛看近处的东西时，与看远处的东西相比，它们看起来更大。一般而言，这称为透视。而转换是将对象等从一种状态转移到另一种状态。

总的来说，透视变换涉及将 3D 世界转换为 2D 图像。人类视觉的工作原理和相机的工作原理相同。

我们将详细了解为什么会发生这种情况，那些靠近你的物体看起来更大，而那些远处的物体看起来更小，尽管当你到达它们时它们看起来更大。

我们将从参考系的概念开始讨论：

参照系：

参考系基本上是一组与我们测量某些事物相关的值。

为了分析 3D 世界/图像/场景，需要 5 个不同的参考系。

对象坐标系用于对对象进行建模。例如，检查特定对象相对于另一个对象是否位于正确的位置。它是一个 3d 坐标系。

世界坐标系用于关联 3 维世界中的对象。它是一个 3d 坐标系。

相机坐标系用于将对象与相机相关联。它是一个 3d 坐标系。

它不是 3d 坐标系，而是 2d 系统。它用于描述 3d 点如何映射到 2d 图像平面。

它也是一个二维坐标系。每个像素都有一个像素坐标值。

这就是 3D 场景通过像素图像转换为 2D 的方式。

现在我们将从数学上解释这个概念。

在哪里

Y = 3d 对象

y = 二维图像

f = 相机的焦距

Z = 物体与相机之间的距离

现在这个变换中形成了两个不同的角度，用 Q 表示。

第一个角度是

其中负号表示图像反转。所形成的第二个角为：

比较这两个方程我们得到

从这个方程我们可以看出，当光线从物体上照射后，经过相机反射回来时，就形成了倒立的图像。

通过这个例子我们可以更好地理解这一点。

例如

假设拍摄了一个身高 5m 的人的图像，站在距离相机 50m 的位置，我们必须知道在焦距为 50mm 的相机下，人的图像的大小是多少。

由于焦距的单位是毫米，所以我们必须将所有内容都转换为毫米才能计算。

所以，

Y = 5000 毫米。

f = 50 毫米。

Z = 50000 毫米。

将值代入公式，我们得到

= -5 毫米。

同样，减号表示图像是倒置的。