Question

我正在尝试实现一种直观的指向机制，用户可以用手指向屏幕上的对象。我已经准备好了大部分，除了我不确定如何写最后一部分。

基本上，我有一个校准点列表，如下所示：

typdef struct {
    Point2D pointOnScreen, // gives an x/y pixel screen position
    Point3D pointingFinger, // gives the position of the user's pointing finger, in space
    Point3D usersEyes // gives the position of the user's eyes, in space
} CalibrationPoint;

std::vector<CalibrationPoint> calibrationPoints;

现在，我的想法是我可以使用这些calibrationPoints编写一个看起来像这样的函数：

Point2D whereIsTheUserPointing(Point3D pointingFinger, Point3D usersEyes) {
     return the corresponding point on screen; // this would need to be calibrated
                                               // somehow using the calibrationPoints
}

但我无法弄清楚如何做到这一点。基本的想法是，当您指向时，您正在对齐您的手指，以便your eyes - finger - object you're pointing at在一条直线上对齐。但是，由于我没有3D屏幕的位置，我想我可以改为获取校准点并推断出用户指向的位置。我将如何编写whereIsTheUserPointing()函数并校准系统？

Answer 1

我理想化，但也许这将是一个开始：

我假设您可以获得眼睛和手指尖的通用3D坐标。
3D空间中的三个点跨越一个平面。如果我们可以在屏幕上确定三个点，我们就可以在3D空间中找到屏幕平面。为了安全起见，让我们找到所有四个角落，这样我们不仅要了解飞机，还要了解它的边界。
3D中的两条直线可以确定3D中的唯一点。

因此，为了找到屏幕的四个角，产生四对直线，每条角有两条直线。这可以通过要求用户指向四个角，移动，然后再指向四个角来完成。

Answer 2

让眼睛的坐标为（a，b，c），并且手指末端的坐标为（x，y，z）。您可以轻松地以3D形式显示连接线。您现在需要做的就是延长线直到它与屏幕的“平面”相交。

您案例中该行的参数坐标为：

(a + T(x-a), b + T(y-b), c + T(z-c))

with:

eye at (a,b,c) and finger at (x,y,z).

当T = 0时，你得到眼睛的坐标。在T = 1的情况下，您将获得手指末端的坐标。您可以使用T＆gt; 1“扩展”该行。

假设您拥有屏幕平面的z坐标，您可以使用以下公式轻松获得T的值：

T = (Z_VALUE_OF_PLANE-c)/(z-c)

替换T的这个值来获得另外两个坐标（x，y）。

2D平面上的最终坐标将是：

X = a + ((Z_VALUE_OF_PLANE-c)/(z-c))*(x-a)
Y = b + ((Z_VALUE_OF_PLANE-c)/(z-c))*(y-b)

如何校准直观的指向机制

2 个答案: