Как инвертировать вращение одной оси в матрице камеры (например, OSG CameraViewMatrix)

Для приложения дополненной реальности я использую некоторый алгоритм удара, чтобы предсказать текущую ориентацию моего мобильного телефона.

Алгоритм (LSD-Slam) предоставляет текущую позу в форме группы лжи SE3 (с использованием Sophus::Sim3f). Если я правильно понял, этот тип содержит матрицу, которую можно интерпретировать как матрицу просмотра камеры. После инициализации, т.е. матрица выглядит так:

1 0 0 0
0 1 0 0
0 0 1 0
0 0 0 1

Для визуализации 3D-контента я использую OpenSceneGraph. К счастью, в OSG вы можете установить положение камеры напрямую, используя матрицу вида:

camera->setViewMatrix(matrix);

Теперь, когда я запускаю код, кажется, что все работает нормально, если я вращаюсь вокруг Y (крен) или Z (рыскание). Но когда я поворачиваюсь вокруг X (шага), моя цифровая камера в OSG, кажется, делает прямо противоположное тому, что она должна делать.

Например: представьте себе 3D-модель прямо перед камерой. Если затем я медленно наклоню камеру вверх (вокруг X), 3D-модель также будет двигаться вверх, в то время как на самом деле она должна покидать экран в нижней части. Я попытался проиллюстрировать это поведение следующим рисунком:поведение оси

Возможно, для этого есть действительно простое решение, но я просто не смог исправить его даже после нескольких часов попыток. Если я правильно понял, первые столбцы представляют собой вращение вокруг определенной оси, поэтому я попытался инвертировать отдельные векторы, например. сделал это:

u u u 0       -u u u 0          -u -u -u 0
v v v 0   =>  -v v v 0   ...     v v v 0 
n n n 0       -n n n 0           n n n 0
0 0 0 1        0 0 0 1           0 0 0 1

В то время как некоторые попытки действительно решили проблему подачи, они затем испортили другую ось. Всегда кажется, что по крайней мере одна ось неверна. Кто-нибудь знает, как это решить? Буду очень признателен за любые подсказки по этой проблеме.


3d slam augmented-reality openscenegraph camera-matrix
person Christoph Göttert    schedule 31.01.2017    source источник

Ответы (2)


arrow_upward
1
arrow_downward

Если поза, которую вы получаете из библиотеки, соответствует матрице представления OpenGL, вы сможете передать ее непосредственно в камеру osg, как вы упомянули.

Однако имейте в виду, что OSG принимает соглашение о матрице основной строки (см., например, этот пост), поэтому вам может понадобиться переключить строку/столбец в вашей матрице.

Если это не сработает, я предлагаю вам убедиться в соглашениях о позах, используемых Sophus (какие повороты относительно какой позиции покоя в мировых координатах) и воссоздать такое же преобразование с помощью osg с нуля.

person rickyviking    schedule 01.02.2017
comment
Спасибо за ответ, переключение строк/столбцов не помогло. Поэтому я последовал твоему совету и снова проверил Софуса. Я принял ваш ответ, но я опубликую свой собственный ответ, если кто-то наткнется на подобную проблему. - person Christoph Göttert; 01.02.2017

arrow_upward
1
arrow_downward

После повторной проверки Sophus я обнаружил, что могу получить матрицу вращения, а также вектор перевода отдельно. Используя этот пост, я преобразовал матрицу вращения в углы Эйлера. С углами Эйлера я смог установить вращение каждой оси отдельно:

  rotationMatrix.makeRotate(
  osg::DegreesToRadians(-angleZ), osg::Vec3(0,1,0), // roll
  osg::DegreesToRadians(angleX), osg::Vec3(1,0,0) , // pitch
  osg::DegreesToRadians(angleY), osg::Vec3(0,0,1) ); // heading

Перевернутый вал наконец-то помог...

person Christoph Göttert    schedule 01.02.2017