有沒有想過如何在 3D Web 應(yīng)用程序中模擬物理相機(jī)？ 在這篇博文中，我將向你展示如何使用 Three.js和 OpenCV 來完成此操作。 我們將從模擬針孔相機(jī)模型開始，然后添加真實(shí)的鏡頭畸變。 具體來說，我們將仔細(xì)研究 OpenCV 的兩個(gè)失真模型，并使用后處理著色器復(fù)制它們。

擁有逼真的模擬相機(jī)可以讓你在真實(shí)相機(jī)捕獲的圖像上渲染 3D 場景。 例如，這可以用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，也可以用于機(jī)器人和自動(dòng)駕駛車輛。 這是因?yàn)闄C(jī)器人和自動(dòng)駕駛汽車通常結(jié)合了 3D 傳感器（如激光雷達(dá)）和攝像頭，在攝像頭圖像上可視化 3D 數(shù)據(jù)對(duì)于驗(yàn)證傳感器校準(zhǔn)非常重要。 在創(chuàng)建和檢查 3D 標(biāo)注時(shí)它也非常有幫助，這就是我在 Segments.ai 上解決這個(gè)問題的原因。

為了測試我們的相機(jī)模擬，我們將使用 nuScenes 數(shù)據(jù)集中的幀，將激光雷達(dá)捕獲的 3D 點(diǎn)云放置在相機(jī)圖像的頂部。 無論你是從事機(jī)器人/AV 工作、開發(fā)可視化工具、開發(fā) AR 應(yīng)用程序，還是只是對(duì)計(jì)算機(jī)視覺和 3D 圖形感興趣，本指南都希望能教會(huì)你一些新知識(shí)。 那么讓我們開始吧！

1、針孔相機(jī)模型

為了以 3D 方式復(fù)制相機(jī)，我們首先需要一種以數(shù)學(xué)方式表示相機(jī)的方法，即相機(jī)模型。 從根本上來說，相機(jī)將 3D 世界點(diǎn)映射到 2D 圖像平面。 因此，我們尋找一個(gè)輸入3D 點(diǎn) [x y z] 輸出2D點(diǎn) [u v]的函數(shù)（通常以像素坐標(biāo)定義）。

最簡單的相機(jī)模型是針孔相機(jī)模型。 針孔相機(jī)沒有鏡頭； 光只是通過一個(gè)點(diǎn)