给出一个建筑模型(三角化),三张相片的外方位元素、内参数,三角形顶点的三维文件, 利用计算三角形法向量的方法,编写程序判断三张相片可见的三角形表面集合,要求考虑表面间的遮挡
时间: 2024-05-23 22:13:38 浏览: 58
这是一个比较复杂的计算机视觉问题,需要涉及到摄影测量、三维重建、三角网格剖分、遮挡问题等多个方面的知识。以下是一个简单的流程:
1. 读取三张相片的外方位元素和内参数,将它们转换为相机的矩阵。这个过程需要使用摄影测量的知识,包括相片的标定、相片的定向等。
2. 读取三角形顶点的三维文件,生成三角网格。这个过程需要使用三维重建和三角网格剖分的知识。
3. 对于每个三角形,计算它的法向量。这个过程可以使用向量叉积等方法。
4. 对于每个相机,将它的矩阵和三角形的顶点坐标进行变换,得到三角形在相机坐标系下的投影。根据相机的内参数,将投影坐标转换为像素坐标。
5. 对于每个相机,遍历所有的三角形,判断它们是否可见。如果一个三角形在该相机下不可见,则它被遮挡了。
6. 将所有相机下可见的三角形合并起来,得到最终的可见三角形集合。
需要注意的是,这个流程只是一个简单的示例,实际实现中可能需要考虑更多的细节和优化方法。
相关问题
给出一个建筑模型(三角化),三张相片的外方位元素aop、内参数iop, 读取三角形文件MainBuild.xyztri, 编写程序判断三张相片可见的三角形表面集合,请写出思路
思路:
1. 首先需要读取三张相片的外方位元素aop、内参数iop,以及三角形文件MainBuild.xyztri中三角形的顶点坐标信息。
2. 对于每一个三角形,需要计算其在三张相片中的投影位置,可以使用内外参数将三角形的三个顶点从三维空间转换到相机坐标系下,再进行投影得到相片中的二维坐标。
3. 对于每一张相片,遍历所有的三角形,判断其是否在相片的视野范围内。可以通过判断三角形的投影是否在相片内部来进行判断。
4. 对于可见的三角形,记录其三角形编号,并输出结果。
代码实现:
1. 读取相片的外方位元素aop、内参数iop,以及三角形文件MainBuild.xyztri中三角形的顶点坐标信息。
2. 对于每一个三角形,使用内外参数计算其在三张相片中的投影位置,判断其是否在相片的视野范围内。
3. 输出每张相片中可见的三角形编号。
```
# 读取相机内参数和外参数
iop1 = ...
iop2 = ...
iop3 = ...
aop1 = ...
aop2 = ...
aop3 = ...
# 读取三角形文件
triangles = []
with open('MainBuild.xyztri', 'r') as f:
for line in f:
x1, y1, z1, x2, y2, z2, x3, y3, z3 = map(float, line.strip().split())
triangles.append([(x1, y1, z1), (x2, y2, z2), (x3, y3, z3)])
# 遍历所有三角形,判断是否在相片视野内
visible_triangles1 = []
visible_triangles2 = []
visible_triangles3 = []
for i, triangle in enumerate(triangles):
# 计算三角形在相机坐标系下的坐标
p1 = camera_coordinate(triangle[0], iop1, aop1)
p2 = camera_coordinate(triangle[1], iop1, aop1)
p3 = camera_coordinate(triangle[2], iop1, aop1)
# 判断三角形是否在相片视野内
if is_visible(p1, p2, p3):
visible_triangles1.append(i)
# 计算三角形在相机坐标系下的坐标
p1 = camera_coordinate(triangle[0], iop2, aop2)
p2 = camera_coordinate(triangle[1], iop2, aop2)
p3 = camera_coordinate(triangle[2], iop2, aop2)
# 判断三角形是否在相片视野内
if is_visible(p1, p2, p3):
visible_triangles2.append(i)
# 计算三角形在相机坐标系下的坐标
p1 = camera_coordinate(triangle[0], iop3, aop3)
p2 = camera_coordinate(triangle[1], iop3, aop3)
p3 = camera_coordinate(triangle[2], iop3, aop3)
# 判断三角形是否在相片视野内
if is_visible(p1, p2, p3):
visible_triangles3.append(i)
# 输出每张相片中可见的三角形编号
print('Visible triangles in image 1:', visible_triangles1)
print('Visible triangles in image 2:', visible_triangles2)
print('Visible triangles in image 3:', visible_triangles3)
```
其中,`camera_coordinate`函数用于将三维坐标转换到相机坐标系下,`is_visible`函数用于判断三角形是否在相片视野内。
阅读全文