UNITY中常用矩阵

内置矩阵变量含义
UNITY_MATRIX_MVP当前模型视图投影矩阵
UNITY_MATRIX_MV当前模型视图矩阵
UNITY_MATRIX_V当前视图矩阵
UNITY_MATRIX_P目前的投影矩阵
UNITY_MATRIX_VP当前视图*投影矩阵
UNITY_MATRIX_T_MV移调模型视图矩阵
UNITY_MATRIX_IT_MV模型视图矩阵的逆转
### Unity 中相机内参矩阵的定义 在计算机视觉领域,相机内参矩阵(Intrinsic Parameters Matrix)用于描述相机内部几何属性以及光学特性。对于 Unity 而言,虽然其主要是一个游戏引擎而非传统意义上的计算机视觉工具,但它仍然支持通过脚本实现类似的参数配置。 Unity 的相机模型可以被看作一个透视投影模型,在该模型中,内参矩阵通常由以下几个部分组成: - **焦距 (f)**:表示焦点到成像平面的距离。 - **主点偏移 (cx, cy)**:图像中心相对于像素坐标的偏移量。 - **像素宽高比**:如果传感器上的像素不是正方形,则需要考虑这一比例因子。 具体来说,标准形式下的相机内参矩阵如下所示[^1]: \[ K = \begin{bmatrix} f_x & s & c_x \\ 0 & f_y & c_y \\ 0 & 0 & 1 \end{bmatrix} \] 其中 \(s\) 表示可能存在的斜率失真项;\(c_x\) 和 \(c_y\) 是主点坐标位置。 然而需要注意的是,在实际应用过程中尤其是针对虚拟环境中的渲染操作时,并不一定严格遵循上述真实物理世界的设定方式。例如,默认情况下 Unity 使用 Field Of View(FOV) 来控制视角大小而不是直接指定 fx,fy 值[^2]。 ### 实现方法 下面展示如何利用 C# 编写一段简单的代码来获取并打印当前场景里某个特定 Camera 组件的相关数值作为例子说明: ```csharp using UnityEngine; public class PrintCameraParameters : MonoBehaviour { void Start() { Camera cam = GetComponent<Camera>(); float fov = cam.fieldOfView; // 获取视场角 FOV Vector2 resolution = new Vector2(Screen.width, Screen.height); // 屏幕分辨率 Debug.Log($"Field of View: {fov}"); Debug.Log($"Resolution Width: {resolution.x}, Height: {resolution.y}"); // 计算近似fx fy基于屏幕尺寸和FOV角度 float aspectRatio = resolution.x / resolution.y; float halfHeightAtNearPlane = Mathf.Tan(Mathf.Deg2Rad * fov / 2); float nearClipPlaneDistance = cam.nearClipPlane; float fx = halfHeightAtNearPlane * nearClipPlaneDistance * resolution.x / aspectRatio; float fy = halfHeightAtNearPlane * nearClipPlaneDistance * resolution.y; Debug.Log($"Approximate Focal Length X: {fx}, Y: {fy}"); } } ``` 此段程序片段展示了怎样从 unity project 当前活动摄像机提取基本信息并且尝试估算出对应于水平方向与垂直方向上各自的焦距长度单位转换为像素数目的过程[^3]。 请注意以上计算仅为简化版估计值并非精确科学测量所得结果。 ###
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