vtk投影矩阵:从世界到显示

时间:2016-05-25 00:18:44

标签: graphics 3d vtk

我正在尝试获取一个4x4投影矩阵,将世界上的一个点转换为显示坐标。

有一个像素(x,y)和相应的z值(来自zbuffer),我用vtkWorldPointPicker类获得了它的3D世界坐标。我们用 x 表示结果。

根据documentation,我可以通过将矩阵GetCompositeProjectionTransformMatrix应用于 x 来计算世界点的视图坐标。接下来,我使用vtkViewport::ViewToDisplay(*)中的代码使用从视图到初始显示坐标的转换:

dx = (v[0] + 1.0) * (sizex*(v[2]-v[0])) / 2.0 + sizex*v[0];
dy = (v[1] + 1.0) * (sizey*(v[3]-v[1])) / 2.0 + sizey*v[1];

其中sizexsizey是图像的宽度和高度(以像素为单位),v是计算出的视图坐标。

不幸的是,我收到的值与原始值不符:

display [0, 0, 0.716656] // x,y-pixel coordinates and the zbuffer
x = [0.0255492, -0.0392383, 0.00854707] // world coordinates  (using vtkWorldPointPicker)

// camera->GetCompositeProjectionTransformMatrix
P = [
 -1.84177         0         0         0
        0   1.20317   1.39445         0
        0  -757.134   653.275   -9.9991
        0 -0.757126  0.653268         0 ]

v = [-0.0470559, -0.0352919, 25.2931, 0.0352919] // P*x
a = [7697.18, -0.597848] // using (*)

这种方法(一般来说)是否正确,还是有更传统的方法来做到这一点?谢谢你的帮助。

修改vtkViewport::ViewToDisplay提供的代码段不正确。它应该是:

dx = (v[0] + 1.0) * (sizex*(vp[2]-vp[0])) / 2.0 + sizex*vp[0];
dy = (v[1] + 1.0) * (sizey*(vp[3]-vp[1])) / 2.0 + sizey*vp[1];

注意,v是指标准化的视图坐标,vp是视口(默认为vp := [0, 0, 1, 1])!

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

转换确实有效,尽管可能有内置的方法来获得最终矩阵。

假设只使用一个(默认)视口,将视图转换为显示坐标的矩阵为:

M = [X/2,   0, 0, X/2,
       0, Y/2, 0, Y/2,
       0,   0, 1,   0,
       0,   0, 0,   1]

其中XY是图像的宽度和高度(以像素为单位)。 因此,给定世界坐标中的点x,均匀形式的显示坐标为:

c = M * P * x;

其中PCompositeProjectionTransformMatrix。标准化后(c[i] /= c[3]i = 0,1,2),我们得到原始像素值。