如何在搅拌机中接收或设置相机参数

Question

我在搅拌机中创建了一个简单的几何场景，在其中生成了一个立方体（在 pos (5,5,-2) 处），相机位于 (0,0,0) 处，面向 x 轴和 y 轴之间。 之后，我想用Python自己渲染场景。我成功了，但是图像中立方体的位置不一样。如下图所示。

我使用形状为 (3x3) 的 3x3 相机矩阵：

focal_length = 25 #blender has 50 (but with 50 the zoom is even stronger)
sensor_width = 20
sensor_height = 20

# Calculate the intrinsic matrix
fx = focal_length * width / sensor_width
fy = focal_length * height / sensor_height
cx = width / 2  # principal point is our image center
cy = height / 2

camera_matrix = np.array([
    [fx, 0, cx], 
    [0, fy, cy], 
    [0, 0, 1]], np.float32)

形状为 (3x3) 的旋转矩阵：

    angle_x = 90
    angle_y = 0
    angle_z = 45
    rotation_matrix_x = np.array(
        [
            [1, 0, 0],
            [0, np.cos(angle_x), -np.sin(angle_x)],
            [0, np.sin(angle_x), np.cos(angle_x)],
        ]
    )

    rotation_matrix_y = np.array(
        [
            [np.cos(angle_y), 0, np.sin(angle_y)],
            [0, 1, 0],
            [-np.sin(angle_y), 0, np.cos(angle_y)],
        ]
    )

    rotation_matrix_z = np.array(
        [
            [np.cos(angle_z), -np.sin(angle_z), 0],
            [np.sin(angle_z), np.cos(angle_z), 0],
            [0, 0, 1],
        ]
    )

   
    rotation_matrix = rotation_matrix_x @ rotation_matrix_y @ rotation_matrix_z

和平移矩阵 (3x1):

translation_matrix = np.array([[0], [0], [0]])

然后我定义我的投影矩阵，如下所示：

projection_matrix = camera_matrix @ np.hstack((rotation_matrix, translation_matrix))

我还添加了最后一行来获得形状（4x4）：

new_row = np.array([[0, 0, 0, 1]], dtype=np.float32)

projection_matrix = np.vstack((projection_matrix, new_row)

我创建了一个 3D 立方体（通过定义 8 个点）： 创建了立方体 [(4.5, 4.5, -1.5), (4.5, 5.5, -1.5), (5.5, 5.5, -1.5), (5.5, 4.5, -1.5), (4.5, 4.5, -0.5), ( 4.5, 5.5, -0.5), (5.5, 5.5, -0.5), (5.5, 4.5, -0.5)] 中心：(5, 5, -1) 并将每个 3D 点转换为 2D 点：

def project_3d_to_2d(x, y, z, projection_matrix):
    point_3d = np.array([x,y,z,1])
    point_after_matrix = projection_matrix@point_3d
    #Normalization of the projected point
    point_after_matrix /=  point_after_matrix[2] #z coordinate
    points_2d = point_after_matrix[:2]
    return points_2d

生成的立方体与搅拌机生成的立方体不匹配。我从 Blender 获取了相机矩阵，但它的形状不同（4x4），我无法使用这个（我也得到了他们的投影矩阵，但应用后我什至看不到我的立方体）。

在 Blender 中，我有以下设置：

我的大问题是： 我可以将搅拌机相机设置为与我自己使用的相机矩阵完全匹配吗？ 或者我可以将搅拌机相机设置转换为我的相机矩阵吗？

非常感谢你们:)

Answer 1

好吧，看来我找到了解决方案。 这是一个典型的菜鸟错误。我在 Blender 中创建的立方体比我自己脚本中的立方体小 :D。调整后...就可以了。