3d - 如何反转相机矩阵中一个轴的旋转(例如 OSG CameraViewMatrix)

Question

对于增强现实应用程序，我正在使用一些 slam 算法来预测我手机的当前方向。

算法 ( LSD-Slam ) 以 SE3 谎言组的形式提供当前姿势(使用 Sophus::Sim3f )。如果我做对了，这个类型包含一个矩阵，可以解释为相机的 Viewmatrix。初始化后，例如矩阵看起来像这样:

1 0 0 0
0 1 0 0
0 0 1 0
0 0 0 1

为了可视化 3D 内容，我使用了 OpenSceneGraph。幸运的是，在 OSG 中，您可以直接使用 View 矩阵设置相机位置:

camera->setViewMatrix(matrix);

现在，当我运行代码时，如果我绕 Y(滚动)或 Z(偏航)旋转，一切似乎都正常。但是，当我围绕 X(俯仰)旋转时，我在 OSG 中的数码相机似乎与它应该做的完全相反。

例如:想象一个 3D 模型正对着相机。如果我然后慢慢向上倾斜相机(大约 X)，3D 模型也会向上移动，而它实际上应该在底部离开屏幕。我试图用下图来说明这种行为:

可能有一个非常简单的解决方案，但即使经过数小时的尝试我也无法修复。如果我理解正确，第一列代表围绕某个轴的旋转，所以我尝试反转单个向量，例如这样做:

u u u 0       -u u u 0          -u -u -u 0
v v v 0   =>  -v v v 0   ...     v v v 0 
n n n 0       -n n n 0           n n n 0
0 0 0 1        0 0 0 1           0 0 0 1

虽然一些尝试确实解决了俯仰问题，但他们随后弄乱了另一个轴。似乎总是至少有一个轴是错误的。 有人知道我该如何解决这个问题吗？我非常感谢有关此问题的任何提示。

Answer 1

如果您从库中获得的姿势对应于 OpenGL View 矩阵，您应该能够像您提到的那样将其直接传递给 osg 相机。

但是，请记住 OSG 采用行优先矩阵约定(参见示例 this post )因此您可能需要在矩阵中切换行/列。

如果这不起作用，我建议您确定 Sophus 使用的姿势约定(相对于世界坐标中的哪个静止位置的旋转)并重新创建相同的转换是 osg从零开始。