MATLAB: Как создать двухмерную пиксельную карту данных, хранящихся в FaceVertexCData объекта трехмерного патча, на основе изображения с камеры?

Минимальный жизнеспособный пример:

% Define a simple 6 sided cube with dimensions 0-1 in X, Y, and Z
vertices = [0,0,1;  % 1 Front-Top-Left (FTL)
            1,0,1;  % 2 Front-Top-Right (FTR)
            1,0,0;  % 3 Front-Bottom-Right (FBoR)
            0,0,0;  % 4 Front-Bottom-Left (FBoL)
            0,1,1;  % 5 Back-Top-Left (BaTL)
            1,1,1;  % 6 Back-Top-Right (BaTR)
            1,1,0;  % 7 Back-Bottom-Right (BaBoR)
            0,1,0]; % 8 Back-Bottom-Left (BaBoL)
faces = [1,2,3,4;  % 1 Front
         2,6,7,3;  % 2 Right
         6,5,8,7;  % 3 Back
         5,1,4,8;  % 4 Left
         1,5,6,2;  % 5 Top
         4,3,7,8]; % 6 Bottom
temps = [5;10;15;20;25;30]; % One temperature per face
% Plot the cube
fig1 = figure;
ax1 = axes(fig1);
patch('Faces',faces,'Vertices',vertices,'FaceColor','flat','EdgeColor','none','FaceVertexCData',temps,'Parent',ax1);
% Rotate to an isometric type of view angle
ax1.View = [-42.5 28];
% Turn off axes
ax1.XAxis.Visible = 'off';
ax1.YAxis.Visible = 'off';
ax1.ZAxis.Visible = 'off';
% Set data aspect ratio to 1 1 1
daspect(ax1,[1 1 1]);

Затем мне нужен код, который создаст матрицу, которая выглядит примерно так (для приведенного выше кода):

% -------------------------------------------------------------------------
% Code goes here that should produce a 2D matrix that looks something like:
% (15x15 as example, but would need to be more like 1024x1024 up to 
%  4096x4096 in real world use cases)
%       1  2  3  4  5  6  7  8  9 10 11 12 13 14 15
% 1  % 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 
% 2  % 00 00 00 00 00 00 25 00 00 00 00 00 00 00 00 
% 3  % 00 00 00 00 00 25 25 25 00 00 00 00 00 00 00 
% 4  % 00 00 00 00 25 25 25 25 25 00 00 00 00 00 00 
% 5  % 00 00 00 25 25 25 25 25 25 25 00 00 00 00 00 
% 6  % 00 00 20 25 25 25 25 25 25 10 00 00 00 00 00 
% 7  % 00 00 20 20 20 25 25 25 10 10 00 00 00 00 00 
% 8  % 00 00 20 20 20 20 25 10 10 10 00 00 00 00 00 
% 9  % 00 00 20 20 20 20 20 10 10 10 00 00 00 00 00 
% 10 % 00 00 20 20 20 20 20 10 10 10 00 00 00 00 00 
% 11 % 00 00 00 20 20 20 20 10 10 00 00 00 00 00 00 
% 12 % 00 00 00 00 20 20 20 10 00 00 00 00 00 00 00 
% 13 % 00 00 00 00 00 20 20 10 00 00 00 00 00 00 00 
% 14 % 00 00 00 00 00 00 20 00 00 00 00 00 00 00 00 
% 15 % 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 

Реальные варианты использования включают проецирование под разными углами на сложную трехмерную геометрию, содержащую более 100 тысяч полигонов. Также будут случаи, когда часть геометрии перекрывает другие части геометрии, и решение должно учитывать только видимую геометрию под определенным углом обзора и игнорировать все другие грани, находящиеся вне поля зрения за гранями, «ближайшими к камере». . Текущее решение для построения графиков отображает один объект патча для каждого тела как дочерний элемент hgtransform, и в модели могут быть сотни тел.

Любая помощь будет оценена по достоинству!

что ты уже испробовал? Думаю, я бы схитрил, преобразовав изображение, полученное через сюжет с нужным видом, в нужную матрицу, используя цвет пикселей

BillBokeey 30.04.2024 08:34

Я еще ничего не пробовал, потому что, честно говоря, не знаю, с чего начать. Я не уверен, насколько точным может быть преобразование цветов пикселей в температуру, но выходная 2D-матрица должна быть очень точной по отношению к базовым данным. Если бы существовал способ перевести местоположение каждого пикселя на ту грань, на которой он находится, этого было бы достаточно, но я также понятия не имею, как это сделать.

CoderJoe1991 01.05.2024 14:38
Стоит ли изучать PHP в 2023-2024 годах?
Стоит ли изучать PHP в 2023-2024 годах?
Привет всем, сегодня я хочу высказать свои соображения по поводу вопроса, который я уже много раз получал в своем сообществе: "Стоит ли изучать PHP в...
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
В JavaScript одним из самых запутанных понятий является поведение ключевого слова "this" в стрелочной и обычной функциях.
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Здравствуйте, друзья-студенты! Готовы совершенствовать свои навыки веб-дизайна? Сегодня в нашем путешествии мы рассмотрим приемы CSS-верстки - в...
Тестирование функциональных ngrx-эффектов в Angular 16 с помощью Jest
В системе управления состояниями ngrx, совместимой с Angular 16, появились функциональные эффекты. Это здорово и делает код определенно легче для...
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Локализация - это процесс адаптации приложения к различным языкам и культурным требованиям. Это позволяет пользователям получить опыт, соответствующий...
Пользовательский скаляр GraphQL
Пользовательский скаляр GraphQL
Листовые узлы системы типов GraphQL называются скалярами. Достигнув скалярного типа, невозможно спуститься дальше по иерархии типов. Скалярный тип...
0
2
65
1
Перейти к ответу Данный вопрос помечен как решенный

Ответы 1

Ответ принят как подходящий

Предположим, у вас есть доступ к фигуре MATLAB и что она находится в нужном виде. Идея состоит в том, чтобы захватить изображение, показанное на рисунке, и сопоставить цвета с исходными значениями, используя colormap и связанный с ним clim.

% Extract colormap limits
h = gca;
lims = h.CLim;

% Extract colormap RGB values and create correspondence vector from lims
map = colormap();
vals = linspace(lims(1),lims(2),size(map,1));

% Get the figure color content from the current view (convert to double
% precision)
F = getframe(fig1);
Fdouble = im2double(F.cdata);

% Map each pixel RGB value in F.cdata to the corresponding value, using the map
% and the corresponding vals
% To do so, for each pixel color (F.cdata(ii,jj,:)) get idx of the closest color in map
out = zeros(size(F.cdata,1),size(F.cdata,2));

for ii = 1:size(F.cdata,1)
    for jj = 1:size(F.cdata,2)
        
        [M,I] = min(sqrt((map(:,1)-Fdouble(ii,jj,1)).^2+(map(:,2)-Fdouble(ii,jj,2)).^2+(map(:,3)-Fdouble(ii,jj,3)).^2));
        % if the color is close enough, get the corresponding value in
        % vals. if not keep 0;

        if M < 0.1

            out(ii,jj) = vals(I);

        end

    end
end

Выход

Выходные данные out представляют собой массив, содержащий значения температуры. Как ни странно, самый простой способ представить это — surf вернуть его в изображение. По подсказкам видно, что значения верны:

Примечание №1.

Выходные данные представляют собой массив с тем же разрешением, что и исходное изображение (это означает, что вы можете слегка настроить разрешение массива, регулируя размер фактического изображения). См. два примера ниже:

Вход с более низким разрешением

Вход с более высоким разрешением

Примечание № 2.

Вы можете избавиться от полей вокруг вашего графика, если ваши оси займут все пространство фигуры:

set(gca,'position',[0 0 1 1],'units','normalized')

Примечание № 3.

Похоже, что в этом конкретном примере изменение средства графического рендеринга на «художники» удаляет артефакты со сторон куба:

set(gcf,'renderer','painters')

Примечание № 4.

По умолчанию опция GraphicsSmoothing включена на графиках MATLAB. Это не очень хорошо для того, что вы хотите сделать, потому что цвета в зонах перехода будут интерполированы, что приведет к появлению цветов, возможно, находящихся за пределами вашей палитры цветовой карты.

установка set(gcf,'GraphicsSmoothing','off'); перед использованием getframe дает более чистый результат:

Примечание №5.

getframe не позволяет изменять размер выходного изображения. Вы можете получить лучшее разрешение на выходе, сохранив файл изображения в высоком качестве, а затем повторно импортировав его в MATLAB:

exportgraphics(gca,"highres.tiff","Resolution",600);
F = imread("highres.tiff");
% Convert to doubles
Fdouble = im2double(F);

Окончательный код

set(gca,'position',[0 0 1 1],'units','normalized')

% Apparently the 'painters' renderer works better at eliminating artefacts
% on the patch sides
 set(gcf,'renderer','painters');
% Prevent graphics smoothing to prevent colors that would be out of the
% colormap
 set(gcf,'GraphicsSmoothing','off');

% Extract colormap limits
h = gca;
lims = h.CLim;

% Extract colormap RGB values and create correspondence vector from lims
map = colormap();
vals = linspace(lims(1),lims(2),size(map,1));

exportgraphics(gca,"highres.tiff","Resolution",600);
F = imread("highres.tiff");
% Convert to doubles
Fdouble = im2double(F);   

% Map each pixel RGB value in F.cdata to the corresponding value, using the map
% and the corresponding vals
% To do so, for each pixel color (F.cdata(ii,jj,:)) get idx of the closest color in map
out = zeros(size(Fdouble,1),size(Fdouble,2));
mins_vals = zeros(size(Fdouble,1),size(Fdouble,2));

for ii = 1:size(Fdouble,1)
    for jj = 1:size(Fdouble,2)
        
        [M,I] = min(sqrt((map(:,1)-Fdouble(ii,jj,1)).^2+(map(:,2)-Fdouble(ii,jj,2)).^2+(map(:,3)-Fdouble(ii,jj,3)).^2));
        % if the color is close enough, get the corresponding value in
        % vals. if not keep 0;

        mins_vals(ii,jj) = M;

        if M < 0.1

            out(ii,jj) = vals(I);

        end

    end
end

Другие вопросы по теме