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Darakuu committed Jan 18, 2024
1 parent 69d44bb commit 91b4895
Showing 1 changed file with 127 additions and 2 deletions.
129 changes: 127 additions & 2 deletions content/03-Stima Movimento.md
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Expand Up @@ -150,20 +150,145 @@ Se ci sono molti elementi $w'(x)\longrightarrow 0$ significa che mi sono avvicin
### Tracking, Booming

Si aggiungono due costanti, $T_{x}$ e $T_{y}$. 

I cambiamenti di coordinate nel sistema 3D sono:

$$
\begin{align}
\begin{bmatrix}
X' \\
Y' \\
Z' \\
\end{bmatrix}=
\begin{bmatrix}
X+T_{x} \\
Y+T_{y} \\
Z+0
\end{bmatrix}
\end{align}
$$
Nel sistema 2D invece:

$$
\begin{align}
\begin{bmatrix}
x' \\
y'
\end{bmatrix}
=
\begin{bmatrix}
x+ F\cdot \dfrac{T_{x}}{Z} \\
y+ F \cdot \dfrac{T_{y}}{Z}
\end{bmatrix}
\end{align}
$$

Di fatto, è una traslazione. Andiamo a sommare alla posizione originale il valore di cui ci siamo spostati.

L'approssimazione (ortografica) del motion field è:

$$
\begin{align}
\begin{bmatrix}
d_{x}(x,y) \\
d_{y}(x,y)
\end{bmatrix}=
\begin{bmatrix}
t_{x} \\
t_{y}
\end{bmatrix}
\end{align}
$$

### Zooming

Zoom($\rho$)

Nell Zooming si conservano le relazioni spaziali
Nello Zooming si conservano le relazioni spaziali. 

I cambiamenti in 2d:

$$
\begin{align}
& \begin{bmatrix}
x' \\
y'
\end{bmatrix} =
\begin{bmatrix}
\rho x \\
\rho y
\end{bmatrix}
& \text{con }\rho=\dfrac{F'}{F}
\end{align}
$$

E l'approssimazione del motion field:

$$
\begin{align}
\begin{bmatrix}
d_{x}(x,y) \\
d_{y}(x,y)
\end{bmatrix}
=
\begin{bmatrix}
(\rho-1)x \\
(\rho-1)y
\end{bmatrix}
\end{align}
$$
#### Differenze Dolly e Zoom

Lo Zoom è una variazione della focale. Difatti $\rho$ è il rapporto tra la focale 'dopo' e 'prima'. Inoltre, nello zoom lo spostamente dipende dalle coordinate: se siamo vicini allo zero, avremo piccoli spostamenti. Mentre invece se siamo vicini a bordi, noteremo più movimento. 

Questo comportamento è facilmente intuibile anche usando la formula:

$(\rho-1)\cdot 0=0$ 

Inoltre, anche dalla formula, notiamo che lo zoom non dipende dalla $Z$, mentre invece il Dolly sì. Nel Dollying il movimento lungo l'asse $Z$ influisce.
### Tilt, Pan approssimato (fatta molto velocemente)

Fondamentalmente, tutte le rotazioni derivano da matrici di rotazioni vere e proprie, come è facile immaginare. L'approssimazione funziona se assumiamo che: 

- $\theta_{x}\backsimeq 0$
- $\theta_{y}\backsimeq_{0}$
- $Z\gg Y\theta_{x}$
- $Z\gg X\theta_{y}$

### Tilt, Pan approssimato
In altre parole, le operazioni non dipendono dalla posizione nel frame, ma solo dai $\theta$. Può quindi variare la posizione centrale 

Se non valgono le condizioni specificate pocanzi, non vale più la matrice di rotazione

### Roll

Roll dipende dalle coordinate, infatti la posizione centrale resta invariata.

### Modello a 4 parametri

- Consideriamo il caso in cui una telecamera effettua in sequenza: boom, tracking, pan, tilt, zoom e rolling;
- Usando le approssimazioni viste in precedenza è possibile mappare una funzione a 4-parametri che riassume tutte le trasformazioni;
- Se l'ordine dovesse cambiare, la formula rimarrebbe valida, ma cambierebbero le relazioni fra i 4-parametri e i parametri delle singole trasformazioni.


> [!success] Tutta la matrice di trasformazione non viene chiesta all'esame (di solito)
> Gioitene tutti 😇
Il modello a 4-parametri è un caso particolare di trasformazione affine (**affine mapping**) normalmente a 6 parametri, prende il nome di trasformazione geometrica (**geometric mapping**), e caratterizza qualsiasi combinazione di scaling, rotazione e traslazione in 2D.
### Modello a 6 parametri

- La rotazione di un oggetto attorno all'origine dello spazio 3D è data dalla matrice di rotazione:

$[R]=[R_{x}]\cdot[R_{y}]\cdot[R_{z}]$

che non ricopio completa qui perché dovrebbero pagarmi. 

Cose importanti da ricordare:
- Sebbene la matrice ha 9 elementi, essa è determinata solo da 3 angoli di rotazione.
- Le relazioni che otteniamo sono note come il **caso generale** del mapping di traslazioni e rotazioni arbitrarie da spazio 3D a spazio 2D
- Rispetto al modello a 4-parametri, con questo modello a 6-parametri è possibile considerare anche traslazioni lungo l'asse Z (dollying) e rotazioni attorno ad assi arbitrari.

## Rappresentazione del Movimento

Come rappresentare però i motion field? 
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