人工地平线的正确翻译答案

【问题标题】：Correct Translation for artificial horizon人工地平线的正确翻译
【发布时间】：2012-12-31 08:10:41
【问题描述】：

我想画一个人造地平线。视图的中心将代表完美的水平视图，滚动旋转水平线并上下移动它。

问题是：在给定俯仰角的情况下，向上或向下（俯仰）平移地平线的正确计算是什么。

我的猜测是，这可能取决于假设摄像机的 FOV 角度，因此该角度需要成为所寻求算法的一个因素。理想情况下，我会计算出 iPhone/iPad 摄像头的这个角度，这样如果你把设备放在你面前并看向地平线，人造地平线就会与实际地平线对齐。

到目前为止，我一直在猜测偏移量，但我想知道确切的公式。

【问题讨论】：

试试horizon_offset/(screen_height/2)=tan(pitch)/tan(vertical_FOV/2)。 See.
你能把它写成一个单独的答案，这样如果结果是正确的，我可以接受吗？可能还详细说明了你是如何得出这个公式的？
一个准确的答案取决于知道用户离屏幕有多远，以及它被握住的角度——如果屏幕不是以 90 度精确观看，那么设备的角度不会转化为地平线的角度。因此，六分仪和象限的排列不止一处。飞机中的人工地平线会显示一个校准的俯仰比例，因此它们不需要此类信息。
iphonefaq.org/archives/971159 具有 iPhone 相机的焦距。
@PeteKirkham 如何从焦距计算角度（以毫米为单位）？那么你会为我的问题建议的公式是什么？

标签： algorithm math 3d

【解决方案1】：

试试horizon_offset/(screen_height/2)=tan(pitch)/tan(vertical_FOV/2)。

看图，公式自己推导出来。

_{（来源：zwibbler.com）}
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更新我有两个角度混淆了。一个是camera的FOV角度，另一个是screen的视角。这是两个不同的东西。后者取决于观看距离。您可能必须估计这个距离，并调整放大倍率和/或焦距，以使屏幕上可见的对象与肉眼可见的相同对象具有相同的角度大小。（对于我的特定手机，如果用户将手一直向前伸，则在 5 倍变焦后，您需要将图像放大大约 3 倍）。那么这两个角度相同，公式就成立了。

如果您想引入放大倍率（即屏幕上的对象与现实生活中的对象大小不同），请将地平线偏移乘以放大倍数。

更新 2 当考虑到观看距离时，屏幕尺寸抵消了，偏移量变成了viewing_distance*tan(pitch_angle)（带单位放大倍率）。

【讨论】：

如果我改变了音高，我离水平线越远，水平线会线性移动还是移动得更快？如果我将设备滚动 90 度并因此屏幕高度变宽怎么办？假设相同的因素？我是否可以通过乘以 (screen_height/2) 来求解horizon_offset 的公式
另外，垂直FOV和水平FOV不一样吗？
现在再看时，屏幕尺寸抵消了，偏移量变成了viewing_distance*tan(pitch_angle)（单位放大倍率）。
那么我将如何获得一定数量的像素？因为观看距离将以厘米为单位，对吧？什么是“单位放大倍率”？
你需要知道屏幕的物理像素密度。对于 Android 设备，它位于 DisplayMetrics 结构中。单位放大倍率是放大倍数 1。也就是说，屏幕上的真实物体和它们的图像（在给定距离观看）具有相同的角度大小。