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Unity Hololens2开发|（十一）MRTK3 Solver（求解器）

因此，如果光线投射是用户凝视的方向，则 GameObject 将沿直线从表面上的击中点向摄像头靠近。 “Oriention Mode(方向模式)”确定相对于表面上的法线应用的旋转类型。...None(无) - 不应用旋转 Tracked Target(跟踪目标) - 对象将面向驱动光线投射的跟踪转换 Surface Normal(表面法线) - 对象将基于表面上的击中点对齐 Blended...(混合) - 对象将基于表面上的击中点对齐，并且面向跟踪转换。...该组件的工作方式是执行各种光线投射，以确定哪些表面可以“吸附”光线。...在这种情况下，光线投射很可能会击中自己，导致 GameObject 附加到其自己的碰撞器点。

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机器视觉中的3D成像技术

对于激光三角测量，需要在结构化光源（如激光线投影）上精确校准相机，以确保即使在高环境温度下也能获得高于1 kHz的高采样率。通常测试对象在3D传感器下方移动以捕获3D点云。...这意味着摄像机将检测投射到物体上的激光线，并根据激光线轮廓计算高度信息。在相机下移动物体时，会创建多个配置文件，用于完成三维图像。...条纹投影法除了激光三角测量方法之外，还有一种称为“条纹投影”的方法。基本原理也是三角测量，但是测试对象的整个表面都是用一次拍摄捕捉的。激光将光投射到条纹图案中，因此物体不必在传感器下方移动。...光线从30°角投射到物体上，相机正对下方物体。 ? 测量范围可以从不到一毫米缩放到一米以上，但分辨率也可以相应地变化。...立体图像处理使用与人眼相同的原理即立体偏移。为了获得3D图像，该方法采用两台相机。但由于测试对象并不总是具有相同的特定特征，因此经常使用随机模式投影。

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3D重建总是扭曲、空洞、体素化？来看看这个连续场模型吧

以上图像是 DeepSDF 在学习到的形状潜在空间中进行两个形状的插值后的光线投射渲染。...该隐式表面的视图可以通过特定算法（例如 Marching Cubes）获取网格的光线投射或光栅化来渲染。我们的关键想法是用深度神经网络直接从点采样中回归连续的 SDF。...clamp(f_θ(x), δ) − clamp(s, δ) |，(4) 其中 clamp(x, δ) := min(δ, max(−δ, x)) 引入了参数δ来控制与表面的距离，我们期望在该距离上保持测量的...δ值越大，光线追踪速度越快，因为每个样本都会提供安全步长的信息。较小的δ值可用于将网络容量集中在表面附近的细节上。...一旦训练完成，表面将隐式表示 f_θ(x) 的 0 等值面，可以通过光线投射或移动立方体算法可视化。该方法的另一种优越特性是准确的表面法线可以通过网络的反向传播得到空间梯度即∂f_θ(x)/∂x。

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3D成像方法汇总（原理解析）— 双目视觉、激光三角、结构光、ToF、光场、全息

如图，由光学投射器向物体表面投射了多条光条，其目的的一方面是为了在一幅图像中可以处理多条光条，提高图像的处理效率，另一方面是为了实现物体表面的多光条覆盖从而增加测量的信息量，以获得物体表面更大范围的深度信息...面结构光模式：当采用面结构光时，将二维的结构光图案投射到物体表面上，这样不需要进行扫描就可以实现三维轮廓测量，测量速度很快，光面结构光中最常用的方法是投影光栅条纹到物体表面。...空域编码方法只需要一次投射就可获得物体深度图，适合于动态测量，但是目前分辨率和处理速度还无法满足实时三维测量要求，而且对译码要求很高。...空间位置(3D)、特定方向(2D)、特定时刻(1D)、特定波长(1D) L=p(x, y, z, θ, φ ,t, λ) 如图所示： ?...L代表光线的强度，而(u,v)和(s,t)共同确定了光线在空间中分布的位置和方向。在四维(u,v,s,t)空间中：一条光线对应光场的一个采样点。为什么要用这种双平面的方式来确定光场的分布呢？

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射击游戏里的子弹是如何飞行的

让我们一起来看看FPS游戏这二十多年来发生的变化。挡住射线的都会死早期的FPS游戏都采用一种“光线投射”（ray casting）的技术，用枪口发射出去的射线来确定子弹的轨迹。...光线投射可以确定与光线相交的第一个对象。 ?...在FPS里，这种算法叫做“命中扫描”（hitscan），当你扣下扳机时，物理引擎会计算下面几件事：枪口所指的方向；从枪口射出一束射线，直到达到规定的范围，比如碰到墙；确定光线投射的路径上是否光线是否撞击物体...一个方法是，在游戏时间之前加载对象的“池”，并在需要时“弯曲并启用”它们。一旦撞击到物体表面，就回收这个对象，将其保存以备后用。这种方法将减少反复创建和销毁对象的计算和内存成本。...《侠盗猎车手》和《半条命》等游戏都具有可以支持两种物理类型的武器。比如《光环》中的突击步枪使用命中扫描引擎，而刺针枪使用子弹弹道模型。 ?

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3D场景中物体模型选中和碰撞检测的实现

在3D场景中常用的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，进行下一步的操作。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？...光线投射的基本步骤可以分为如下4步：光线投射（Ray casting）：对最终图像的每个像素，都有一条光线穿过体素。...far — 投射远点，用来限定返回比far要近的结果。far不能比near要小。缺省为无穷大。这将创建一个新的光线投射器对象。属性（Properties） #.ray 用于光线投射的射线。...#.near 光线投射器的近点因子，这个值指示基于这个距离哪些对象可以被舍弃。这个值不能是负的，且应该小于far属性。 #.far 光线投射器的远点因子，这个值指示基于这个距离哪些对象可以被舍弃。...为了光线投射一个对象的正反两面，你得设置 material 的 side 属性为 THREE.DoubleSide。

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结构光三维测量几种比较成熟的方法

主要两类：影像型莫尔条纹和投影型摩尔条纹 ①影像型摩尔条纹优点：测量精度高缺点：要求较大光栅面积，至少覆盖待测轮廓，且光栅要紧挨待测物体 ②投影莫尔法将一个光栅投射到被测物体上，旁边使用另一个光栅观测行程的摩尔条纹...很难获取无纹理区域的信息。应用：谷歌无人车 4.激光三角法原理：线扫描法的一种，是用线光源投射到待测物体表面，然后经过一侧一维的扫描，获得整个物体的深度信息。...每次投射器投射一条光线到物体上，摄像机对带有光条纹的物体成像，图像上的光线特征恰恰对应投射器的光线。根据三角测量原理，可确定落在物体上光线的深度信息。...原理：由光源投射可控制的光点、光条或光面结构，光在物体表面形成特征点，线或者面，并由成像系统捕获图像，得到特征点的投射角，然后根据标定出的空间方向、位置参数，利用三角法测量原理计算特征点与摄像机镜头主点...相比傅里叶轮廓术，相位测量轮廓术运算量要小很多，而且可以用查表法进一步降低运算量，这使得相位测量轮廓术在高速高精度实时三维测量中运用的非常广泛。

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小白系列（5）| 计算机视觉：3D立体视觉

5.1 方向向量在对极几何中，方向向量是从图像中的一个像素点发出的一个三维向量：方向向量，顾名思义，是光线从哪个方向到达像素传感器的方向。...5.2 方向向量的交点场景中一个3D点的方向向量会在从不同视角拍摄的图像中投射出相应的2D点。因此，一对立体图像将会有从表示3D场景中共同的3D点的2D像素发出的方向向量。...这个场景中的3D源点是光线从中投射出左图像的像素和右图像的像素的点。 5.3 深度计算我们假设我们知道相机之间的距离，并且相对于物体和相机之间的距离来说，这个距离非常小。...三角测量方法的输入是检测到的图像点（和）的齐次坐标以及左右相机的相机矩阵。三角测量方法的输出是一个以齐次表示的3D点。三角测量方法只是以抽象形式表示计算；在现实中，计算可能相当复杂。...中点法、直接线性变换和本质矩阵是我们用于三角测量的常见数学工具。 6.2 视差图视差是左右图像之间一个点的投影的水平位移。相反，深度是位于真实3D世界中的点的深度坐标。

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用AI算法分析光影看到盲点：这项MIT新研究偷学到二娃技能

这个AI系统可以借助智能手机的摄像头，收集光反射的相关信息，检测隐藏在障碍物后的任何物体，还能实时测量它们的移动速度和行进轨迹。...这些杂物投射在你视线内地面上的少量光线，形成一个模糊的阴影，我们称之为“半影”（penumbra）。...△ 发光体（非点光源）发出光线部分被非透明物体阻挡后，在屏幕（或其他物体）上所投射出来的，本影周围较暗的区域 | 图片来自维基百科 AI系统就利用了智能手机摄像头中半影的视频，将一系列一维图像组合在一起...优于激光根据研究前辈的经验，大多数观察障碍物的方法都需要用到特殊的激光。具体来说，研究人员在可见光和隐藏的场景中都能看到特定点的摄像头，之后测量光返回的时间。...助力自动驾驶这个系统也有一些明显缺陷：如果场景中没有光线，则系统就无效；如果隐藏的场景本身光线暗，系统的识别也会有问题；如果光线条件发生变化，它也会受影响，比如在户外云不断地穿过太阳。

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【三维重建】三维数据的显式表示形式

一、点云（Point Cloud）点云是三维空间中点的无序集合，通过点的位置和颜色来表示物体的形状和外观。...多视图立体（Multi-View Stereo, MVS）：结合多个相机捕获的图像，通过算法重建三维结构。激光扫描：使用激光器发射光线，测量光线与物体表面碰撞后的反射时间来确定点的位置。...地面激光扫描（Terrestrial Laser Scanning, TLS）：使用地面上的激光扫描仪，可以精确地测量物体表面的三维坐标，常用于建筑、考古、工程测量等领域。...结构光扫描（Structured Light Scanning）：通过向物体投射光图案（如条纹或网格），并使用相机捕捉这些图案在物体表面的变形，来计算点的位置，常用于工业设计和质量控制。...声纳（Sonar）：在水下使用声波来测量距离和生成点云数据，适用于海洋地形测绘和水下考古。

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基础渲染系列（七）——阴影

照亮第一个对象的光线不再可用于照亮第二个对象。结果，第二物体将保持至少部分不发光。未照亮的区域位于第一个对象的阴影中。为了描述这一点，我们经常说第一个物体在第二个物体上投下了阴影。...浅色乘以存储在其阴影贴图中的值。这样可以消除应遮挡的光线。渲染的每个片段都会采样阴影贴图。最终会隐藏在后面绘制的其他对象后面的片段。因此，这些片段最终可能会接收到最终隐藏它们的对象的阴影。...你还可以看到阴影在实际投射阴影的对象之前出现。当然，这些错误只会在渲染帧时出现。完成后，图像是正确的。 ?...但是太大的偏移会使阴影看起来与投射它们的对象断开连接。这种效果被称为peter panning。 ?...如果附近没有其他阴影投射对象，则可以将未阴影的光线与cookie一起使用。这既适用于聚光灯也适用于点光源，并且渲染起来便宜很多。下一章介绍反射。

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小白系列（5）| 计算机视觉：3D立体视觉

5.1 方向向量在对极几何中，方向向量是从图像中的一个像素点发出的一个三维向量： S_1方向向量，顾名思义，是光线从哪个方向到达像素传感器的方向。...L_{s1}S_15.2 方向向量的交点场景中一个3D点的方向向量会在从不同视角拍摄的图像中投射出相应的2D点。因此，一对立体图像将会有从表示3D场景中共同的3D点的2D像素发出的方向向量。...这个场景中的3D源点是光线从中投射出左图像的像素和右图像的像素的点。 5.3 深度计算我们假设我们知道相机之间的距离，并且相对于物体和相机之间的距离来说，这个距离非常小。...三角测量方法只是以抽象形式表示计算；在现实中，计算可能相当复杂。一些三角测量技术需要分解为一系列计算阶段，例如奇异值分解或确定多项式的根。闭合形式的连续函数是另一组三角测量技术。...另一类三角测量技术使用迭代参数估计。这意味着各种方法在计算时间和过程复杂性方面可能有所不同。中点法、直接线性变换和本质矩阵是我们用于三角测量的常见数学工具。

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科学家提出量子生物识别技术

这种环境决定了到达视网膜的光子数量及其所经过的路径。因此，重要的因素是与光线通过角膜、前房、瞳孔、晶状体和玻璃体液相关的光损失。检测概率还取决于视网膜上的特定位置是如何吸收光线的。...在整个视网膜上，吸收光线的方式因位置不同而有所不同。测量检测概率的过程很直观。实验中多次将闪光发送到受试者眼中，计算受试者感受到光线的频率。...它首先假定了检测到闪光的概率，然后使用相同的实验来测量α值。特别地，研究人员提出应该测量α值在整个视野范围内的变化情况。...研究团队提出将闪烁的随机图案投射到眼睛中，但是改变每个闪光的强度。这种图案专门设计利用α图谱，使其能够被具有特定α图谱的人检测为某种可识别的图案，而对其他任何人来说是随机图案。...它能够采用的一种方法是猜测α的值并做出相应的反应。但是，增加α值测量点的数量就可以使窃听者的成功机会变得很小。窃听者可能采取的另一种方法是测量受试者眼睛中的α值。

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【深度相机系列八】深度相机：想说爱你不容易

黑色物体的影响先给出结论：基于红外的结构光深度相机对深色（尤其是黑色）物体的测量一般不准确，甚至测量失败（没有深度值）。如果不关心原因，可以跳过这一节后续内容，直接进入下一节。...从图中可以明显看出深色物体（尤其是黑色物体）对红外光的吸收能力非常强，这导致投射在黑色物体上的红外光无法返回，红外成像传感器因为无法接收到返回的红外光，因此也就无法测量物体的深度。 ?...漫反射和镜面反射示意图上图左是漫反射示意图，指的是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象。...当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时，表面会把光线向着四面八方反射，所以入射线虽然互相平行，但由于各点的法线方向不一致，造成反射光线向不同的方向无规则地反射。...我们想象深度相机投射出一束红外光到一块普通的玻璃上，这束红外光不会发生镜面反射，它会穿透玻璃继续前行，如果透过玻璃后能够在有效测量范围内遇到其他物体并反射回红外光，那么此时深度相机测量的深度值其实是玻璃后面物体距离相机的距离

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三维重建基础

1.2.1 被动式三维重建技术被动式一般利用周围环境如自然光的反射，使用相机获取图像，然后通过特定算法计算得到物体的立体空间信息。...如图1-3所示，在主光栅与指示光栅的交叉重合处，因光线的透射与遮挡而产生不同的明暗带，即莫尔条纹。...具体的过程包括两个步骤，首先利用激光投影仪向目标物体投射可编码的光束，生成特征点；然后根据投射模式与投射光的几何图案，通过三角测量原理计算摄像机光心与特征点之间的距离，由此便可获取生成特征点的深度信息，...这种可编码的光束就是结构光，包括各种特定样式的点、线、面等图案。结构光法解决了物体表面平坦、纹理单一、灰度变化缓慢等问题。...随着目标物体的移动，此时获取的反射光线也会产生相应的偏移值。根据发射角度、偏移距离、中心矩值和位置关系，便能计算出发射器到物体之间的距离。三角测距法在军工测量、地形勘探等领域中应用广泛。

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Threejs入门之四:Threejs中的光

1.AmbientLight：环境光会均匀的照亮场景中的所有物体，环境光没有方向，所以环境光不能用来投射阴影。AmbientLight对象接收两个参数，第一个参数为光的颜色(颜色的rgb数值。...3.DirectionalLight：平行光是沿着特定方向发射的光。可以理解为这种光是无限远的,从它发出的光线都是平行的。...常常用平行光来模拟太阳光的效果; 太阳足够远，因此我们可以认为太阳的位置是无限远，所以我们认为从太阳发出的光线也都是平行的。...属性和目标指向对象的position属性计算光线的方向directionalLight.position.set(80,100,50)// 光的方向指向对象网格模型mesh，不设置默认为0,0,0directionalLight.target...= meshscene.add(directionalLight) 4.SpotLight：聚光灯：光线从一个点沿一个方向射出，随着光线照射的变远，光线圆锥体的尺寸也逐渐增大。

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3D机器人视觉在仓储物流和工业自动化领域的应用 | AI ProCon 2019

3D 视觉成像按成像原理，可以大概归纳为三类：飞行时间原理、通过光线的时间差恢复深度，以及三角测量原理。...飞行时间原理是基于一个光线的发射器调制出的激光，通过物品本身的反射算出与物体之间的距离，但它有一个缺点，即因为它是通过光线速度传播的时间差来测量深度的，所以在深度差距 1 毫米时，光线差距可以算出来，但对于一个对高频电路设计有很高要求的电子器件来说...这里有个最简单的线扫结构光的应用，通过投射的主动光源，就可以把桌子上的物体深度恢复出来，基于最简单的激光器投射是它最基本的原理。散斑编码原理 ?...A1：因为 3D 成像可以用非结构化成像，所以自然界中的可见光对算法没有影响。 Q2：现在的相机已经有这个功能？ A2：对，在物流领域，一般我们用 800 万的光线，用红外光线较多。...你可以反向投射回去，比如在2D平面上获取一个区域的信息，3D 成像的点云是面，可以用 2D 投射回去，对应到 3D 点云上的某一区域，从 2D 到 3D 是多解的，但 3D 也是一个面，虽然是 3D，但是在物体上投射过去之后

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【次最佳视图】开源 | 牛津大学--提出主动估计遮挡和覆盖场景的解决方案，规划最佳视图！

for Planning Next Best Views in an Unstructured Representation 原文作者：Rowan Border 内容提要为了观察一个场景而规划视图的过程被称为次最佳视图...这些方法通常旨在获得高质量的场景观测，同时减少观看次数、行进距离和计算成本。考虑遮挡和场景覆盖可以显著减少获取观测所需的视图数量和行进距离。...结构化表示(例如，体素网格或表面网格)通常使用光线投射来评估表示结构的可见性，但这通常在计算上很昂贵。...非结构化表示(例如，点密度)避免了维护和光线投射强加在场景上的结构的计算开销，但因此不能主动预测未来测量的成功。本文提出了一种主动的解决方案来处理遮挡和考虑场景覆盖的非结构化表示。...它们的性能通过扩展基于密度的表面边缘浏览器来评估(SEE)。实验表明，该方法在保持高观测质量和低计算成本的前提下，实现了用一种非结构化表示方法观测较少视点和较短距离的场景。主要框架及实验结果 ?

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「深度」怎样让鲸鱼飞跃篮球场——深度揭秘Magic Leap背后的技术+战略

假如有这样一个神奇的设备，它不仅可以记录光场，还能像投影仪一样，把光场信息还原成原始光线发射出来，那么当你的视网膜接收到这些光线时，就会认为看见了一条真正的鲸鱼。...这里的四维是数学概念，和平行宇宙、高维空间没有半毛钱关系。描述一个光场需要7个维度：3个三维坐标表示空间中点的位置，2个极坐标表示这个点上通过的光的方向，1个波长表示光的颜色，还有1个是时间t。...光纤投影既然一根光纤可以发射一束光线，如果要把鲸鱼身上每一束光线都投射出来，就需要N个光纤组成一个光场投影仪：光纤阵列。 ?...既然“看见”的本质就是把一条鲸鱼的所有光线投射到你的视网膜上，那么无论是在你的智能眼镜上用光纤投射这些光，还是在3米外用光场电视投射，甚至在30米外用大型光场投影仪，都没有本质区别。...无论是看3D电影还是头戴Oculus，虽然把不同光线分别投射到左右眼模拟出3D景深，却丢失了光线的方向信息。而4D光场记录了每一束光线的所有信息，包括位置和方向，使得看光场和看实物根本无法区分。

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Material Design的概述与环境

环境 Material design 是一个包含光线、材料和投射阴影的三维环境。所有的材料对象都包含 x、y、z 三个维度。所有的材料对象都有一个 Z 轴厚度。...主光源投射出一个定向的阴影，而环境光从各个角度投射出连贯又柔和的阴影。材料的厚度 1dp 阴影阴影是不同高度的材料相互叠加所产生的。...具有 x、y、z 轴的 3D 空间光线和阴影在材料环境中，虚拟的光线照射使场景中的对象投射出阴影，直射光投射出一个定向的阴影，而环境光从各个角度投射出连贯又柔和的阴影。...材料环境中的所有阴影都是由这两种光投射产生的，阴影是光线照射不到的地方，因为各个元素在 z 轴上占据了不同大小的位置，遮住了这些光线。在网页上，阴影的实现是在 y 轴上使用多重阴影。...下面的案例中，卡片的高度是 6dp。直射光投射的阴影环境光投射的阴影直射光和环境光混合投影

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