[23-1 컴퓨터그래픽스 정리] Camera

본 글은 국민대학교 김준호 교수님의 "컴퓨터 그래픽스" 강의자료 정리 목적으로 만들었습니다.
글 자료의 모든 권한은 김준호 교수님께 있습니다.

 

Synthetic Camera

Camera Specification - Projection types

Perspective projection

• 투사되는 점이 한 점일때.
• 우리의 눈이 이렇게 되어있음 =>구현 복잡
• 3차원에서는 평행하지만 이미지에서는 그렇지 않음

Orthographic projection

• 평행한 부분은 평행하게 그리자
• perspective projection의 cop을 무한히 뒤로 미룸 => 평행해짐
• 풍경화와 가까움
  Projection types
• Perspective projection
• Parallel lines -> Vanishing point (소실점이 생긴다.)Orthographic projection
• Parallel lines -> Parallel lines

Camera Specification - Clipping Planes

Clipping

Physically, a camera cannot "see" the whole world

• objects that are not within the view volume are said to be clipped out of the scene
• 4 clipping planes : left/ right / top/ bottomIn openGL, there are two additional clipping planes
• 6 clipping planes : left / right / top / bottom + front / back
• Computer cannot process infinitely many objects
• 너무 먼 데이터는 무의미하고, 너무 가까운 데이터는 화면에서 너무 큰부분을 차지하기 때문에 표현을 안할 수 있다.

Camera Specification - Extrinsic parameters

Extrinsic parameters : 6 degrees of freedom (DOF)

Position : 3 DOF

• Center of projection (Cop) : position of center of lens(x,y,z)Orientation : 3 DOF
• pitch(끄덕) - yaw(도리) - Roll(갸웃)In OpenGL, extrinsic parameters are handled by cvamera transformations
• 카메라 위치 (position), 카메라의 각도(Orientation)에 따라서 맺히는 상이 다름

6 DOF로 구성하지 않고 9개의 파라미터를 받음

• pitch로 구현할때 너무 어려워서

  (부정확)

  1. at z 에서 eye z를 빼서 방향을 구한다. 2. y와z로 x를 구한다 3. z와 y로 x를 구한다.

Camera Specification - Intrinsic parameters

Intrinsic parameters

Focal length

• Physical distance : lens - camera sensor
• Zoom-in / Zoom-out

현실에서는 렌즈와 센서의 거리로 조절을 하지만, 가상이기때문에 angle만 고려하면 된다.

Focal length

• In OpenGL, there is no physical meaningField of view(FOV)
• in OpenGL, zoom-in/-out is handled by changing the field of view

Perspective projection

삼각함수를 써서 계산해서 위치가 나온다.

Orthograpic projection

Camera Specification - Viewport

상의 크기를 어떻게 설정할 것인가?

Viewport

Similar to the size of photo printing

• A film -> Photos of different sizesA rectangular area of the display window : x(좌),y(하단),w(우),h(상단)
• (x,y) : the lower-left corner of the viewport
• w,h : the width and height of the viewport
• 풀 스크린 창으로 보고있으면 w,h가 모니터의 해상도와 같아짐

Aspect ratio

width / height

넓이,높이 비율을 결정

일반적으로 필름에 담을 때 비율과 동일하게 설정 (안그럼 왜곡이 생길 수 있음)

일반적으로 화면이나 창의 크기로 맞춤

• For aspect ratio, absolute sizes of width & height are meaningless
• Aspect ratio of display window is important