增强现实第一步：如何使用相机定标结果配置OpenGL流水线

最新推荐文章于 2023-03-06 23:10:37 发布

原创

最新推荐文章于 2023-03-06 23:10:37 发布 · 1.5k 阅读

3 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#虚拟现实增强现实 #opengl

本文介绍了如何在增强现实应用中，利用相机定标结果来配置OpenGL流水线，以实现逼真的透视效果。首先进行坐标系转换，调整相机坐标系与OpenGL坐标系的一致性。接着，通过相机内参设置OpenGL投影矩阵，确保正确映射图像。最后，利用相机外参设定Modelview矩阵，使得虚拟物体与实际场景匹配。完成这些步骤后，可以实现与相机视点同步的增强现实效果。

增强现实中经常需要将三维虚拟物体利用OpenGL绘制到真实场景中。因此，我们需要将OpenGL流水线配置成真实图片的相机设置以得到逼真的透视效果。那么，问题是如何做到这一点？

配置第一步：坐标系转换

图1. 坐标系转换

这一步需要注意的是：相机定标算法采用坐标系的Y轴从图像上方到下方，Z轴指向图像内部。OpenGL的坐标系则Y轴从图像下方到上方，Z轴指向图像外部。因此，两个坐标系之间需要进行转换。具体就是将定标的相机坐标系的Y轴和Z轴取反，就得到的OpenGL坐标系的朝向。同时，相机光心坐标的Y值和Z值取反。

配置第二步：利用定标相机内参设置OpenGL投影矩阵, 示例代码：

- (void)buildProjectionMatrix:(Matrix33)cameraMatrix: (int)screen_
width: (int)screen_height: (Matrix44&) projectionMatrix
{
float near = 0.01; // Near clipping distance
float far = 100; // Far clipping distance

// Camera parameters
fl