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perspektiv verzerrung

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Tags: eine frage aus der film- und fernsehwelt

 
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otaku0812

otaku0812 aktiv_icon

22:18 Uhr, 16.12.2010

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hallo ihr mathematiker, ich haette da mal ne frage...

ich habe ein 4eck, als information zu diesem 4eck habe ich seine eckpunkte
als x,y werte im koordinatensystem. ich bin der meinung, das ich aus der
perspektiv verzerrung dieses 4ecks seine rotation im raum ableiten kann.
die vorraussetzung ist natuerlich das es ohne seine verzerrung immer ein rechtwinkeliges 4eck war.

stellen wir uns das 4eck im koordinatensystem vor, und stellen wir uns zunaecht vor es
sei rechtwinkelig so koennten wir doch mit sicherheit sagen, das die zu ermittelnde rotation der achse (nennen wir sie mal z-achse)bei 0 grad ist. (d.h. die achse zeigt gerade auf uns zu). wenn unser 4eck aber in y so weit verzerrt ist, das die hoehe =0
ist koennen wir ebenfalls sagen, das unsere z-achse jetzt um 90grad um x rotiert ist.
ob negativ oder positiv wissen wir zwar nicht aber die ausrichtung kennen wir.

ok, jetzt kommt die frage. was ist die mathematische formel die sich dahinter verbirgt?
und, wenn ich die rotation der achse aus den winkeln meines 4ecks fuer die rotation um x bestimmen kann ist es dann auch moeglich die verbleibenden achsen daraus zu berechnen? und wenn ja - mit welcher formel.

ich bin leider kein mathematiker, ich brauche diese info um 3D objekte in 2D bilder einzupassen. also eine fernsehanwendung. das ist nicht immer schlau aber oft unterhaltsam. ;-)

ich freue mich auf eure antworten

flaeche

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maxsymca

maxsymca

19:41 Uhr, 17.12.2010

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Aweng undurchschaubar Deine Darstellung:
Mathematisch betrachtet man Abbildungen. Ich vermute DU hast eine lineare(?) Abbildung vom f:R3R2 (vom Raum auf eine Ebene)? Sowas beschreibt man z.B. mit Matrizen. Dazu findest Du was im Wickipedia?
Ich bin allerdings nicht in der Lage aus Deinem Text eine funktionale Beschreibung abzuleiten. Grundsätzlich gibt es Drehungen/Spiegelungen/Streckungen usw. und Kombinationen davon...

otaku0812

otaku0812 aktiv_icon

20:09 Uhr, 17.12.2010

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hallo maxsymca

doch ich glaube du hast verstanden worum es mir geht. der tip mit wiki war gut ich hatte keine ahnung nach welchem begriff ich dort suchen sollte aber unter

http//de.wikipedia.org/wiki/Abbildungsmatrix

findet man eine antwort. der letzte teil der wiki erklaerung ist es wohl worum es mir geht:

Wenn man im dreidimensionalem Raum um eine Ursprungsgerade mit normiertem Richtungsvektor dreht, lässt sich die hierfür nötige Abbildungsmatrix ebenfalls folgendermaßen darstellen...

wenn ich das richtig verstehe habe ich die abbildungsmatrix und moechte
den drehvektor berechnen.

oder verstehe ich das komplett falsch?

meine abbildungsmatrix ist ja mein 2d bild mit den koordinaten der eckpunkte, daraus moechte ich ablesen (errechnen) wie das objekt im 3D raum rotiert ist.

bin ich da auf dem holzweg oder kann man das ausrechnen?

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maxsymca

maxsymca

20:20 Uhr, 17.12.2010

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Hm, eine Drehung spielt sich im R3R3 ab, das kann es nicht sein...


otaku0812

otaku0812 aktiv_icon

21:09 Uhr, 17.12.2010

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da ich es mathematisch nicht ausdruecken kann hier mal ein paar bilder die illustrienen,
was mein problem ist.
gegeben sind die werte im blau umrandeten feld.
daraus moechte ich die werte im rot umrandeten feld errechnen.


0grad
20gradz
60gradx
60grady
rotation_all
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maxsymca

maxsymca

12:35 Uhr, 18.12.2010

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Du solltes erstmal beschreiben, was Deine Software macht.
Auf Wikipedia findest Du Drehmatrizen - setzt allerdings voraus, dass R^3-Daten vorliegen. Wie entstehen aus den räunlichen Daten dann ebene Daten in x,y Koordinaten?
Ich bezeifel aber, dass ausschließlich auf Grund der 2-D Daten eindeutige 3-D Abbildungen herleitbar sind...
Für Deine Überlegungen wäre die Beschäftigung mit einem CAS
http//www.lemitec.de/maxima.html
äusserst hilfreich?


otaku0812

otaku0812 aktiv_icon

17:36 Uhr, 19.12.2010

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was meine software macht ist folgendes:
sagen wir ich habe einen film wie jemand ueber einen parkplatz laeuft.
jetzt moechte ich ein bild auf den boden malen. dann mache ich ein so genanntes
planar tracking der szene und was ich bekomme ist dann ein 4eck, das perfekt
auf dem boden liegt und seine form entsprechend der kamerabewegung perspektivisch aendert. also absolut die information die ich brauche um das bild auf den asphalt zu legen.
wenn ich aber jetzt einen pfosten sekrecht auf den asphalt stellen moechte geht das nicht.
der pfosten wuerde einfach nur auf den boden projeziert was damit also nicht funktioniert.
meine software hat auf dem boden also die x und z daten getracked aber die im rechten
winkel dazu stehende y achse habe ich nicht. das gleiche funktioniert natuerlich auch wenn ich eine wand tracke. dann habe ich die x und y werte aber z halt nicht.
meine software gibt also immer daten in einer ebene heraus, diese verformen sich aber
perspektivisch korrekt. daraus kann man definitiv die 3D information auslesen, ich hab nur keine ahnung wie.
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