image-processing - 将鱼眼映射到球体 - 360 度 View

Question

我正在尝试使用 Unity 中的天空球体将鱼眼图像映射到 360 度 View 。场景在球体内。我非常接近，但我看到一些轻微的失真。我计算UV坐标如下:

Vector3 v = currentVertice; // unit vector from edge of sphere, -1, -1, -1 to 1, 1, 1
float r = Mathf.Atan2(Mathf.Sqrt(v.x * v.x + v.y * v.y), v.z) / (Mathf.PI * 2.0f);
float phi = Mathf.Atan2(v.y, v.x);
textureCoordinates.x = (r * Mathf.Cos(phi)) + 0.5f;
textureCoordinates.y = (r * Mathf.Sin(phi)) + 0.5f;

这是失真和三角形:



整个球体的其余部分看起来很棒，只是在这一点上我得到了扭曲。

这是源鱼眼图像:



顶部带有 UV 测试纹理的相同球体显示相同的失真区域。完整的 UV 测试纹理在右侧，虽然为了我的屏幕截图的目的而在右侧拉伸(stretch)成矩形，但它是一个正方形。



上面的失真是使用球体映射而不是鱼眼映射。这是使用鱼眼贴图的 UV 纹理:



数学不是我的强项，我在这里做错了什么还是这种映射根本不是 100% 可能的？

Answer 1

您看到的点是 r 非常接近 1 的情况。正如您在源图像中看到的，这是非常失真的图像数据和黑色之间的边界区域。

该区域非常扭曲，但这不是主要问题。查看结果，您可以看到 UV 方向存在问题。

我在您的源图像中添加了几行来说明我的意思。在 r 很小的地方(黄线)，您可以看到 UV 坐标可以在四边形的角之间插值(假设是四边形而不是三边形)。然而，在 r 很大的地方(红色角)，插值 UV 坐标会使它们穿过源图像中 r 远小于 1 的区域(红线)，从而导致 UV 空间失真。实际上，这些红线不应该是直的，而是应该沿着源图像数据的边界行进。

您可以通过在 r 接近 1 的天空球区域中使用更高的 polycount 来改善这一点，但只要您的 UV 以线性方式插值，它就永远不会是完美的。



我还发现了另一个问题。如果你仔细观察这个地方，你会发现完整的源图像很小。这是因为您的 UV 坐标在该点环绕。当渲染在查看器周围经过时，uv 坐标从 0 向 1 移动。在它们位于 1 的位置，但相邻顶点位于 0.001 或其他位置，导致整个源图像在其间渲染。要解决这个问题，您需要在天空球的接缝处有两个单独的顶点，一个是球体表面的起点，一个是球体表面的终点。在对象空间中，它们是相同的，但在 uv 空间中，一个为 0，另一个为 1。