Когда прямые линии становятся изогнутыми, когда речь идет о проекции?

Когда прямые линии становятся изогнутыми, когда речь идет о проекции?

Когда вы решите, какой тип проекции вы хотите использовать.

Прямолинейная проекция сохранит прямые линии (но не правильные углы между прямыми линиями) за счет относительных размеров объектов в центре кадра по сравнению с краями кадра. Вещи рядом с краем будут искажены в размере, чтобы сохранить прямые линии. Это лучше всего работает с фотообъективами, когда угол обзора относительно узок. Чем шире поле зрения, тем больше искажаются углы между прямыми линиями и тем больше искажаются относительные размеры предметов в центре и предметов по краям.

Проекция «рыбий глаз» сохранит относительные размеры за счет не сохранения прямых линий.

Орфографическая проекция сохранит как прямые линии, так и углы между ними. Для захвата ортогональной проекции камерой требуется телецентрический объектив, диаметр которого больше, чем ширина/высота проецируемой сцены. Многие архитектурные чертежи («вид сбоку», «вид сверху» и т. д.) используют орфографическую проекцию. Каждая точка сцены рисуется под постоянным углом, а не с точки зрения постоянной точки зрения. Сканеры и копировальные аппараты фиксируют орфографический вид плоских документов, перемещаясь по лицевой стороне документа, отображая каждую часть.

Есть много других типов проекций, но они наиболее распространены в контексте фотографических объективов.

В фотографических дисциплинах (что является предметом обсуждения на этом сайте) термин « проекция » используется при обсуждении того, как объектив проецирует 2D-изображение 3D-мира на плоскую плоскость изображения. В дисциплинах, связанных с художественным рисунком, термин « перспектива » используется примерно так же. Но в фотографических дисциплинах термин перспективаотносится не к тому, как изображение проецируется объективом, а к относительному положению объектов в пределах угла обзора камеры и к тому, как относительное расстояние от камеры до каждого из этих объектов влияет на их относительные формы и размеры, а также на то, какая часть более удаленного объекта может быть скрыт более близким объектом. Изменение проекции изменит форму вещей, но не то, какие части скрыты более близкими объектами. Только изменение положения камеры, то есть перспективы, может изменить это.

Подробнее см.:
В чем разница между перспективным искажением и бочкообразным или подушкообразным искажением?
Перекашивает ли широкоугольный эквивалент в кроп-сенсоре изображение?
Как сфотографировать объект идеально вертикально, как вид сверху?
Почему лица в углу имеют тенденцию немного перекашиваться почти на всех камерах смартфонов
Какой ширины может быть объектив, прежде чем он начнет давать искажения?
Что на самом деле означает, что телеобъективы «сглаживают» сцены?
Что противоположно объективу «рыбий глаз»?
Как добиться в фотосъемке эффекта, аналогичного кинематографическому эффекту?

При «истинной» перспективе (с точки зрения фотографии соответствует идеальному прямолинейному объективу) прямые линии остаются прямыми. Как вы подразумеваете в вопросе, чрезвычайно широкие углы не могут избежать искажений: на практике очень широкоугольные (короткие фокусные расстояния) объективы обычно не прямолинейны, а имеют вид «рыбий глаз», а прямые линии, которые остаются прямыми, проходят через центр объектива. изображение.

Если вы выходите за рамки фотографии и переходите к более общей сфере проецирования больших частей сферы на плоскую поверхность, тогда картография — это приложение, которое мотивировало предмет, и вам, вероятно, лучше спросить на сайте ГИС .

Линейная перспектива — это модель реальности. Это полезно, но, как и все модели , неправильно . Суть в том, что вы должны «оглядываться по сторонам», когда рисуете.

Фовеальное зрение человека ограничено углом около 5 градусов, и эти пять градусов становятся более острыми к центру, так что зона высокой резкости еще уже. В человеческом глазу также есть слепое пятно, где зрительный нерв соединяется вместо палочек и колбочек. Это означает, что наши глаза сканируют сцену, а мозг формирует четкие связные мысленные образы. [a] Образец изображения работает, когда наш глаз сканирует его, рассматривая детали. Он рушится, если рассматривать его как гештальт.

Полезность рендеринга с линейной перспективой заключается в том, что он достаточно хорошо моделирует [b] часть этого связного мысленного образа. И часть этого моделирования заключается в том, что наш глаз сканирует перспективу, используя фовеальную резкость, чтобы различать детали, почти так же, как мы сканируем реальный мир, используя фовеальную резкость, чтобы различать детали.

Прямые линии визуализации линейной перспективы обычно не представляют проблемы, потому что модель обычно достаточно хороша. За исключением того, что если вы древний грек, строящий храмы для богов, тогда в игру вступает энтазис ... но у вас все равно не было линейной перспективы.

Если это действительно проблема, можно нарисовать криволинейную перспективу .

[a]: Другим примером этого является то, что мы различаем цвета по всему полю зрения, несмотря на то, что цветовое зрение в значительной степени ограничено центральной ямкой.

[b]: Точка станции перспективного рендеринга аналогична точке максимальной плотности конусов в человеческом глазу.

У создателей карт та же проблема; «Как изобразить сферическую землю на плоской бумаге». Решали проекцией. Они помещают лампу внутрь прозрачного земного шара. Затем они кладут небольшой лист бумаги по касательной к земному шару и обводят его. Есть много разных проекций. Одно из решений состоит в том, чтобы свернуть бумагу в виде конуса и разместить эту фигуру над земным шаром. Проверьте конические проекции.