将 3D 模型投影到 2d 平面上

Question

我有一个 3d 对象，并希望将它导出到各个方向。假设我有家庭图片，如果我将它投影到 2d 平面上，它只会显示类似正方形的东西，但如果我改变角度，它会给我不同的视图（在简而言之，我想要相同 3d 对象的不同 2d 投影以获得更好的可视化）。我正在寻找能够做到这一点的 python 库或算法。请参考图表以清楚地了解我想要什么。enter image description here

Answer 1

这可以通过投影变换来完成。这实际上只是两次矩阵乘法和一次除法。可能用一行 Python 编写。

右侧的向量是 3D 模型的众多 3D 顶点之一。矩阵 [r_11 ... t_3] 是一个刚性变换，表示您的平面的位置和方向（有些人称之为相机姿势或外部相机参数）。您将为每个单独的投影更改此矩阵。矩阵 [f_x ... 1] 定义了投影本身并且通常保持不变。对于您的应用程序，可能只使用单位矩阵（因此，您可以忽略它）。最后一步是缩放变换后的向量，使其位于图像平面上 z = 1 的距离。u_x 和 u_y 是您对应的 2D 坐标。