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基础渲染系列(一)图形学基石——矩阵

移动,旋转和缩放网格是通过操纵其顶点位置来完成。这属于空间上变换,因此要在实际中看到它,我们必须使空间可见。可以通过创建用“”组成3D网格来实现。可以是任何预制件。 ?...创建一个,实际上就是实例化预制件,确定其坐标并为其赋予独特颜色。 ? 网格最明显形状是一个立方体,所以让我们开始吧。我们将其以原点为中心,因此变换(尤其是旋转和缩放)相对于网格立方体中点。...围绕该轴旋转就像旋转一个轮子。 由于Unity使用左手坐标系,因此在Z轴正方向观看时,正向旋转会使车轮逆时针旋转。 ? (绕着Z轴2D旋转) 一个旋转时会发生什么变化呢?...3.2 3D旋转矩阵 到目前为止,我们有一个2 x 2矩阵,可用于绕Z轴旋转2D。 但我们实际上使用3D。所以我们尝试乘法 ? , 因为矩阵行和列长度不匹配。...但是,我们不会使用该方法,因为有一些有用转换会改变底部行。 5 投影矩阵 到目前为止,我们一直在将3D一个位置转换为3D空间中另一个位置。但是这些最终如何在2D显示器上绘制呢?

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游戏开发中矩阵与变换

本指南大部分内容都使用Transform2D和 Vector2进行2D方面的研究,但是3D工作方式却非常相似。 注意 正如前面提到教程,一定要记住,在陀,Y轴是很重要倒在2D。...如果我们在头部旋转这些按钮,则从逻辑上看,新X轴应指向下方,新Y轴应指向左侧。 您可以想象一下,您同时抓住了Godot徽标及其矢量,然后将其围绕中心旋转。...翻译转换矩阵 更改原点向量称为转换变换矩阵。平移基本上是“移动”对象技术术语,但是它显然不涉及任何旋转。 让我们通过一个示例来帮助理解这一。...但是,剪切在某些情况下可能很有用,了解剪切可以帮助您了解变换工作方式。 为了直观地显示外观,让我们在Godot徽标上覆盖一个网格: 该网格每个都是通过将基本向量相加而获得。...v=rHLEWRxRGiM 表示3D旋转(高级) 2D和3D转换矩阵之间最大区别在于,如何在没有基向量情况下自己表示旋转。 使用2D,我们有一个简单方法(atan2)在转换矩阵和角度之间切换。

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ICRA 2021|用于LiDAR里程计和建图Poisson表面重建

对于云配准,我们迭代地执行云与三角形网格数据关联,并确定位姿增量,以最小化误差度量。 对于云之间数据关联,通过邻居搜索或投影[32]发现最近关联是一个常见选择。...数据关联步骤还可能导致错误对应,其中来自曲面的给定点与来自另一个曲面的网格相交点相关联。这种情况通常发生在光线没有击中任何靠近表面的地方,并击中一个很远三角形时。...尽管如此,这种方法并不能正确地处理大旋转运动,并且需要一个良好初始估计来收敛,即使这也适用于最近方法。 B....GT云一起,我们用黄色突出显示GT模型中,它们距离第一行中显示构建模型中最近距离大于σd=3cm。直观地说,黄点数越多,模型包含错误或差距就越多。...DA 用于数据关联,RC 用于光线投射,NN 用于最近邻。粗体数字表示给定序列最佳方法。 4)配准算法。为了研究配准方法准确性,我们计算了数据集整体训练序列平均平移和旋转误差。

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视觉进阶 | Numpy和OpenCV中图像几何变换

欧氏空间中公共变换 在我们对图像进行变换实验之前,让我们看看如何在坐标上进行变换。因为它们本质上与图像是网格二维坐标数组相同。...示例:围绕图像中心旋转、缩放和平移 让我们看一个变换,我们希望放大2倍,并围绕图像中心位置旋转45度。 这可以通过应用以下复合矩阵来实现。...左手坐标系旋转是通过交换符号来实现。 由于围绕原点旋转,我们首先将中心平移到原点,然后再进行旋转和缩放 然后将变换回图像平面。 将变换点舍入为整数以表示离散像素值。...此函数使用角度围绕点中心旋转图像,并使用比例缩放图像。...许多先进计算机视觉,使用视觉里程计和多视图合成slam,都依赖于最初理解变换。我希望你能更好地理解这些公式是如何在库中编写和使用

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「单张图像重建3D网格」告别卡顿,从30分钟提速到45秒!浙大、加州大学等联合发布One-2-3-45:在线Demo可试玩

新智元报道 编辑:LRS 【新智元导读】扩散模型不再慢,无缝支持基于文本生成3D网格任务!...最近,来自加州大学圣迭戈分校、加州大学洛杉矶分校、康奈尔大学、浙江大学、印度理工学院马德拉斯分校以及Adobe研究人员联合提出一个新模型One-2-3-45,以任意物体单张图像作为输入,只需45秒即可在一次前馈过程中生成一个完整...360度3D纹理网格。...在创建微调数据集过程中,Zero123假设物体以坐标系原点为中心,并使用球形摄像机,即摄像机放置在球面上并始终看着原点,相机位置参数包括极角、方位角和半径,两个差值即为相对摄像机变换参数。...为了使预测结果与真实网格对齐,线性搜索缩放因子和旋转角度,对采样云应用迭代最邻近(ICP),并选择离群值最多云。

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用Three.js建模

要制作管状几何体,需要 3D 曲线。也有几种方法可以从2D曲线上制作表面。一种方法是围绕一个轴线旋转曲线,产生一个旋转表面。表面由曲线旋转时通过所有点组成。这叫做lathing。...LatheGeometry不是从曲线上构建,而是从曲线上一系列构建是Vector2型对象,曲线位于xy平面中。表面是通过围绕y轴旋转曲线生成。...第二个是当一个围绕旋转时沿圆产生表面细分数量。在示例程序中,通过调用cosine.getPoints(128) 从余弦类型曲线对象创建点阵列。...将图像映射到网格所需纹理坐标是网格几何体一部分。标准网格几何形状,THREE.SphereGeometry已经定义了纹理坐标。...有一个更有用方法来设置旋转:obj.lookAt(vec),它旋转对象,使其朝向给定点。参数vec是Vector3类型,必须在对象自己本地坐标系中表示。

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干货 | 三维网格物体识别的一种巧妙方法

因此,今天我要解决问题是:如何输入3D 网格物体(原始三角形和顶点),得到分类概率输出。 我找到了如下几种解决方案: 对物体进行缩放并将其分割成体素。将体素到神经网络中。...这可以通过功能强大 trimesh 库来完成。它不仅提供读/写功能,而且有大量其他有用功能,网格变换,光线追踪等。 第二步是计算圆柱投影。圆柱投影是什么呢?...现在假设有一个包裹立方体最小圆柱体。 ? 现在将圆柱体侧面切割成M×N网格。 ? 现在将每个网格节点垂直投影到主轴上并获取一组投影。投影集合由P表示。投影线集合由S表示。...绿色是主轴,红色是网格,黄色是几何投影线。 现在将S集合中每段与网格体,即该立方体相交。你将从每条射线获得一个交点。将该分配给相应网格节点。 其实这是一个特例。...根据 DeepPano 论文,RWMP 层作用在于, 在 3D 物体围绕主轴旋转情况下,保持识别精度不变。从技术上讲,RWMP 只是一个行式 MaxPooling。

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科普:零基础了解3D游戏开发

顶点可以理解为3D空间中任意一个带xyz坐标的位置,但顶点不仅包含了坐标位置信息,还有UV、法线、颜色等信息。其它先不讲,我们继续来了解UV。...所以,可以是1个像素,也可以是1毫米、1纳米、1千米等任意单位基础单元。最终顶点之间用什么计量单位,通常由3D美术结合游戏设计而设定,3D游戏美术用比较多单位是米。...3D光源就是灯光,其它泛光、环境光等都是光效,而非光源。...3D灯光有三种, 平行光(DirectionLight),光(PointLight),聚光(SpotLight),LayaAir引擎不仅支持这些光源任意类型,还支持在同一场景下任意添加多个不同类型光源...顶点着色器是用来处理顶点数据程序,顶点坐标、法线、颜色和纹理坐标。

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一文教会你三维网格物体识别

因此,今天我要解决问题是:如何输入 3D 网格物体(原始三角形和顶点),得到分类概率输出。 我找到了如下几种解决方案: 对物体进行缩放并将其分割成体素。将体素到神经网络中。...这可以通过功能强大 trimesh 库来完成。它不仅提供读/写功能,而且有大量其他有用功能,网格变换,光线追踪等。 第二步是计算圆柱投影。圆柱投影是什么呢?...现在假设有一个包裹立方体最小圆柱体。 ? 现在将圆柱体侧面切割成 M×N 网格。 ? 现在将每个网格节点垂直投影到主轴上并获取一组投影。投影集合由P表示。投影线集合由 S 表示。...绿色是主轴,红色是网格,黄色是几何投影线。 现在将 S 集合中每段与网格体,即该立方体相交。你将从每条射线获得一个交点。将该分配给相应网格节点。 其实这是一个特例。...根据DeepPano论文,RWMP层作用在于, 在 3D 物体围绕主轴旋转情况下,保持识别精度不变。从技术上讲,RWMP 只是一个行式 MaxPooling。

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干货 | 平面图像感知已经基本解决了,那三维数据呢?

体素网格架起了 2D 和 3D 视觉之间桥梁——它们对于图像来说,最接近 3D 表示,可使 2D 深层学习概念(卷积运算符)更易于适配 3D 场景。...用这种方式,VoxNet 通过共享横跨输入体素网格不同旋转相同学习卷积核权重,来学习旋转不变性。 VoNET 代表了向真正 3D 学习迈进一大步,不过,体素网格仍然存在许多缺陷。...然而,作者所指出云只是 3D 空间里由 XYZ 坐标表示一组。更具体来说,假设给定点云中 N ,因为喂给网络排序对底层几何没有影响,网络需要学习对输入数据 N!...具有前景新研究领域 图像卷积神经网络(Graph CNNs) 当前对用于处理 3D 数据深度学习结构研究,主要集中在云表示方面,同时,最近许多工作都是在延展云分割/云分割++概念,并从其他领域汲取灵感来进一步提高性能...然而,通过将一个和它周围最近邻域视作一个定向图,Wang 等人构建了 EdGeConV,它是一个生成遍布数据中唯一特征运算符。

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前沿 | 超越像素平面:聚焦3D深度学习现在和未来

云即三维空间中点集合;每一都是由某个(xyz)位置决定,我们同时可以为其指定其它属性( RGB 颜色)。...简单地从多个摄像头(立体视觉系统 stereo)捕捉图像和构建多视图表示之间区别在于,多视图实际上需要构建一个完整 3D 模型,并从多个任意视点渲染它,以充分表达底层几何结构。...通过这种方式,VoxNet 通过在输入体素网格不同旋转方向上共享相同学到卷积核权值来学习这种旋转不变性。 VoxNet 代表着我们向真正三维学习迈进了一大步,但是体素网格仍然具有一些缺点。...更具体地说,当我们给定点云中 N 个,网络需要学到相对于这 N 个输入全排列不变唯一特征,因为这些输入神经网络顺序并不会影响底层几何形状。...然而,通过将一个和它周围最近邻居作为一个有向图来考虑,Wang 等人构建了 EdgeConv 算子,它能够生成数据中各独特特征。

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Android关于Canvas你所知道和不知道一切

Paint是绘制用画笔,它特性是提供绘制工具与制定画笔特殊效果(笔头Cap,线接方式Join,六种Effect) View则是让黑匣子变成透明视口,也是我们最熟悉。...onDraw.png ---- 2.准备网格与坐标系 如果要演示绘制,这两者必不可少,放在analyze包里 实现效果:给出坐标原点后会自动绘制坐标系以及网格和数字 ?...现在看到一个类有很多方法,--哇,太好了,哈哈,竟然连这方法都有,作者真力省我实现了。...---- 三、Canvas画布变换 以前对Canvas变换很厌倦,现在看了键值是神技 作为一代PS大神我,理解Canvas状态保存与恢复本应易如反掌,为何最近才豁然开朗 1.先看下面的图形...定点旋转.png 4.平移画布:translate():写一堆mCoo,也就是让画布移动一下而已 效果必变,是不是清爽许多 private void stateTest(Canvas canvas

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. | 分子表征几何深度学习

分子表面学习 分子表面可以定义为距离每个原子中心一定距离包围分子3D结构表面。这种连续表面上每个都可以通过其化学性质(疏水性、静电性)和几何性质(局部形状、曲率)进一步表征。...最近,geodesic (2D)-CNN已被用于基于网格蛋白质表面的特征学习,并以此预测蛋白质-蛋白质相互作用和识别相应结合位。...但应用于网格2D-CNN方法有一定局限性,例如需要旋转数据增强和和强制执行均匀网格分辨率 (即网格中所有点间距均匀)。基于网格表示GNN已将旋转等变性纳入其网络结构,并允许异构网格分辨率。...RNN对序列数据建模,其中网络在任意第t个时间(即序列中任意第t个位置)隐藏状态既取决于当前观测值,也取决于之前隐藏状态(图3b)。RNNs可以处理任意长度序列输入,并提供任意长度输出。...最近研究人员将Transformer用于分子属性预测和优化,从头分子设计,以及与E (3)和SE (3)等变层结合学习蛋白质3D结构。

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Basemap工具函数(4)

npts 是多边形定点数。...输入 lon-lat 网格必须是规则(cyl, merc, mill, cea 和 gall 投影) nx 和 ny 是输出网格x和y维度。输出网格覆盖了地图,而不是其域外原点。...transform_vector 给定向量场 东西 和 南北 方向分量以及经纬度,然后对向量进行旋转,使向量场在地图投影上以适当方向显示。...输入 lon-lat 网格必须是规则(cyl, merc, mill, cea 和 gall 投影) nx 和 ny 是输出网格x和y维度。输出网格覆盖了地图,而不是其域外原点。...旋转和插值向量并返回新网格 设置 nx 和 ny 为15,在地图投影上新网格将是 15 x 15,这也是最后在地图上所能看到点数 绘制原始数据和插值后数据

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3D场景中物体模型选中和碰撞检测实现

3D场景中常用一个需求就是鼠标在屏幕上点击特定位置,选中一个物体模型,进行下一步操作。比如说移动、旋转变形或者改变物体模型渲染外观等等。具体怎么实现呢?...计算开始于视图中最远样本,并且结束于最近一个。这个工作流水线会确保被遮挡体部分不影响上述过程得到结果像素。 ?...*注意*,对于网格,面(faces)必须朝向射线原点,这样才能被检测到;通过背面的射线交叉点将不被检测到。...raycaster所需要位置,以屏幕中心为原点,值范围为-1到1....如果设置,必须在每次调用之前清除这个数组(例如,array.length= 0;) 注意,对于网格,面(faces)必须朝向射线原点,这样才能被检测到;通过背面的射线交叉点将不被检测到。

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既可生成云又可生成网格超网络方法 ICML

这个分配选择允许创建连续网格表示。因此,我们可以根据需要生成任意数量(可以从单位球上均匀采样)。有了目标网络,我们可以训练我们云模型,输出包含不同数量形状。...最终我们获得了3D对象高质量网格。 目标网络并没有直接训练。我们使用一个超网络 θHϕ:R3⊃X→θ ,即云 X⊂R3将权重 θθ 返回对应目标网络 θTθ 。...为此,我们在训练云集上最小化云之间距离,例如 CD 或 EMD。更准确地说,我们取一个输入云 X⊂R3 并将其传递给 Hϕ 。超网络将权重 θθ 返回目标网络 θTθ 。...HyperNetwork 获得与使用其他模型模型可比结果,EMD 重建损失优势在于采样任意数量。该模型表现优于不使用 EMD 进行重构 PointFlow,并且其不能直接生成3D网格。...生成3D网格 与参考方法相比,我们模型主要优势是无需任何后处理即可生成3D云和网格。在图5中,我们展示了点云以及同一模型生成网格表示。由于在3D球上使用均匀分布,我们可以轻松地构造网格

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谷歌重磅推出TensorFlow Graphics:为3D图像任务打造深度学习利器

训练一个能够解决这些复杂3D视觉任务机器学习系统通常需要大量数据。由于数据打标签是一个成本高昂而且复杂过程,因此设计能够理解三维世界、而且无需太多监督机器学习模型机制非常重要。...在下面的Colab示例中,我们展示了如何在一个神经网络中训练旋转形式,该神经网络被训练来预测物体旋转和平移。...几何——3D卷积和池化 近年来,从智能手机深度传感器到自动驾驶汽车激光雷达,以云或网格形式输出3D数据传感器越来越常用。...TensorFlow Graphics提供两个3D卷积层和一个3D池化层,例如,允许网络在网格上执行语义部分分类(如下图所示): ?...为此,TensorFlow Graphics提供了一个TensorBoard插件,可以交互式地对3D网格云进行可视化。

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3D人脸技术漫游指南

比如,若已知某个像 P 在成像平面上,由于不知道具体距离,则投影像素可以在相机原点与 P 连线上任意位置,所以出游或者毕业时,可以拍出一张用手托人错位效果图。...3D 人脸数据 3D 人脸相关任务一般有 3 种表征数据方式:云,网格图和深度图。 云(Point cloud) 在三维云中,每一个都对应一个三维坐标 。...网格(Mesh) 三维网格使用在三维曲面上预计算好并索引信息进行表示,相比于云数据,它需要更多内存和存储空间,但是由于三维网格灵活性,更适合用来做一些三维变换,例如仿射变换、旋转和缩放。...Hausdorff 距离通过计算两张人脸三维云之间最近对之间最大值,去评估空间中不同真子集之间距离。...该论文创造新 ID 方式是在作者私有数据集中找到两个弯曲能量差异最大 3D 人脸,通过加和得到一个新 3D 人脸(详情请参考原文);同时提出了在人脸 3D 识别网络中,采用大卷积核有利于更好地感受点云形状信息

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基于结构药物设计与几何深度学习

KDEEP通过使用3D网格表示蛋白质-配体复合物来预测绝对结合能,其中每一个体素特征由编码药理性质通道所决定。由于3D-CNN缺少旋转不变性,通常将输入进行90°旋转作为数据增强。...区别于直接使用蛋白质结构3D最近提出一种方法“蛋白质-配体相互作用图(PLIGs)”直接将蛋白质环境信息加入到配体图特征中,因而减小了问题规模。...基于网格方法 DeepSite是一种早期方法,它使用常规3D网格表示蛋白质,其中,每一个体素特征由相邻原子类型药效特性决定。使用滑动网格,该网络输出每一个子网格可能接近结合位概率。...如下图所示: 此外,还有人使用基于3D网格蛋白质结合位表示作为输入,用于学习隐空间然后被编码成序列。...他们顺序从预先学习到分布中采样出原子,并且已经被证明具有一系列分子性质。最近提出了一种E(3)等变扩散模型,它能够通过对正态分布降噪生成分子3D图。

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M2DP:一种新三维云描述子及其在回环检测中应用

3D SURF通过体素化3D网格并通过Haar小波响应定义每个体素显著性,将流行2D SURF描述符扩展到3D数据。...最后,3D Normal Distributions Transform(NDT)将3D空间划分为规则网格单元。根据该单元协方差矩阵,将每个单元分为线性、平面或球形三类之一。...本文中,使用分解后左右奇异值矩阵第一个向量作为云描述子;方法框架如图1 图1:M2DP方法框架 B 云预处理 回环检测中,描述子需要对三维空间保持移动不变性和旋转不变性,为了保持移动不变性,使用输入中心作为描述子参考坐标系原点...,使用主成分分析(PCA)对齐输入云来实现旋转不变性。...,处理稀疏能力是一个重要优势,未来,将研究M2DP对其他类型深度数据适用性,RGB-D和立体视觉深度图。

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