Verband tussen afstand tot een voorwerp en grootte op je lens

Jenyus

Hallo allemaal,

Omdat dit mn eerste topic is, stel ik me even voor. Ik zit nu in 6 VWO, en ga volgend jaar waarschijnlijk Elektrotechniek studeren aan de TU Delft. Ik heb veel interesse in computers (programmeren etc), natuurkunde en wiskunde.

Nu ontopic:

Denk niet dat ik alleen wil praten over games programmeren, want ik snap dat ik dan op het verkeerde forum zit. Waar het me om gaat is de optische formules. Natuurkunde wordt immers vaak gecombineerd met computers.

Laatst zat ik te denken om een 3d-game te maken waarin ik gewoon kon rondvliegen in een 3d-ruimte. Het interessantste leek me, om de formules te bedenken. Welke formules? Stel je hebt een persoon, van 1,80m lang. Hij staat op 3m afstand. Hoeveel pixels moet hij dan op het scherm zijn om het realistisch te maken? Hoe veel pixels moet een andere persoon van 1,80m zijn die op 6m afstand staat? Het leek me dus leuk om de formules op te stellen met als x-waardes de lengte van het voorwerp en de afstand tot dat voorwerp en als y-waarde het aantal pixels op het scherm.

Ik besloot de goeie ouwe game Unreal Tournament op te starten, en het aantal pixels van een zelfde voorwerp op verschillende afstanden op te meten. Ik kreeg volgens mij een deelverband:

Afstand: Pixels: 1/Afstand:

2,37m 469 0,42

4,74m 243 0,21

7,11m 157 0,14

9,48m 120 0,11

Er zijn natuurlijk nog wel meer dingen waar ik over moet denken bij het maken van zo'n game, maar het lijkt me leuk om van jullie te horen wat jullie vinden van dit onderwerp, en of jullie er zelf wel eens iets mee gedaan hebben. Dat hoeft niet per se een game te zijn, maar wat notities misschien. Zijn er ook bepaalde constantes bekend bijvoorbeeld van mensen die er officieel onderzoek naar hebben gedaan? Ik heb hier op school namelijk nooit iets over gehoord.

stoker

Is het aantal pixels niet een beetje een rare eenheid om mee te rekenen? want dat is immers afhankelijk van de computer.

Teken eens het zijaanzicht van 2 even grote mensen achter elkaar, met daarvoor een oog. Wat ziet dat oog? Kan je er een abstractie van maken en het herschalen naar een scherm ipv de realiteit?

Jenyus

hey, bedankt voor je reactie

het aantal pixels verschilt wel per computer, maar bij verschillende monitoren zie je bij een bepaalde game toch altijd hetzelfde en evenveel , dus de voorwerpen verschillen dan wel in grootte, maar het is altijd best realistisch

het lijkt me juist moeilijk om zo'n zijaanzicht realistisch te tekenen. mij leek het een goed idee om bijvoorbeeld 1 meter van een muur af te gaan staan, een meetlat tegen die muur te houden, en kijken hoeveel meter (breed en hoog) je kon zien door naar voren te staren. vervolgens 2 meter van de muur af te gaan staan, 3 meter, en kijken wat het verband is (want dat moet er wel zijn) tussen de afstand en het aantal meters muur wat je ziet

stoker

Je ziet het niet eenvoudig genoeg. Stel de personen voor als lijnstukken, loodrecht op de grond. Laat rechten vertrekken uit het oog (of naar het oog toe om helemaal correct te zijn) en laat die raken aan de hoofden en de voeten van de personen. De rest is wat driehoeksmeetkunde

Jenyus

ik snap het, dankjewel, daar ga ik s mee aan de slag vandaag tijdens economie

317070

... en kijken wat het verband is (want dat moet er wel zijn) tussen de afstand en het aantal meters muur wat je ziet

Het probleem is dat er geen eenvoudig verband is om realistisch te werken. Wat dus vaak gebruikt wordt is puntprojectie op een vlak (dat is wat gebruikt wordt bij perspectieftekeningen), maar het zicht bij de mens blijkt heel vreemd te werken... Zo projecteren de meeste games tegenwoordig niet meer op een vlak, maar op een lichtjes gebold oppervlak (geloof ik).

Hier kun je alvast veel vinden.

Jenyus

bedankt! ik ga overal eens naar kijken, wat bedoel je precies met het lichtjes gebold oppervlak? hoe loopt die bolling dan? in de vorm van je oog?

Jenyus

waar staat opeens de wijzig-knop?

mijn idee is dit:

Afbeelding

je kijkt als het ware door een venster, en daardoor wordt je beeld eigenlijk vierkant, dus hoef je niet meer na te denken over hoe je ogen werken.

stoker

dus hoef je niet meer na te denken over hoe je ogen werken.

Dat is juist voor een eerste benadering, maar als je een 3D effect wil, zal je gaan moeten rekening houden dan je eigenlijk 2 ogen hebt en niet 1 en dat de afstand tussen die 2 ogen niet te verwaarlozen is.

Als je op dit onderwerp dieper zou willen ingaan, zal je merken dat er je wat wiskunde ontbreekt, ik denk vooral matrixformalisme van transformaties. Maar het is zeker een interessant onderwerp!

stoker

Opdrachtje; een horizontaal lijnstuk roteert om zijn middelpunt met een hoeksnelheid omega(t) op een bepaalde afstand en hoogte van je virtueel scherm = virtueel oog. Bepaal de vergelijking(en) van wat er op je scherm komt in functie van de tijd.

Jenyus

jep daar zat ik zelf ook al aan te denken, hoe de uiteindes van die lijn (2 punten) berekend worden

als je dat hetzelfde doet voor de hoogte, dan ben je al een heel eind in combinatie met de formule pixels = constante * grootte / afstand

stoker

ik zocht even op "puntprojectie" en google gaf me dit: http://win.ua.ac.be/~penne/notas.pdf

Om het allemaal te snappen heb je waarschijnlijk nog een cursus meetkunde nodig.

Laat maar weten als je alles doorploeterd hebt :eusa_whistle:

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Verband tussen afstand tot een voorwerp en grootte op je lens

Verband tussen afstand tot een voorwerp en grootte op je lens

Re: Verband tussen afstand tot een voorwerp en grootte op je lens

Re: Verband tussen afstand tot een voorwerp en grootte op je lens

Re: Verband tussen afstand tot een voorwerp en grootte op je lens

Re: Verband tussen afstand tot een voorwerp en grootte op je lens

Re: Verband tussen afstand tot een voorwerp en grootte op je lens

Re: Verband tussen afstand tot een voorwerp en grootte op je lens

Re: Verband tussen afstand tot een voorwerp en grootte op je lens

Re: Verband tussen afstand tot een voorwerp en grootte op je lens

Re: Verband tussen afstand tot een voorwerp en grootte op je lens

Re: Verband tussen afstand tot een voorwerp en grootte op je lens

Re: Verband tussen afstand tot een voorwerp en grootte op je lens