Kamera winkel ausrechnen im 3D Raum

Tyzer

Ich hab jetzt schon stunden gegoogelt aber finde keine lösung das ganze in Autoit umzusetzen

Ich habe 2 Punkte im 3D raum zum einen die Kamera zum anderen den punkt wo ich hinschauen möchte, nur bekomm ich immer falsche Ergebnisse raus

Hier ein Bild zum verständnis was ich suche

[Blockierte Grafik: https://image.ibb.co/icmVLw/camera.png]

hier ist der Code den ich schon testweise habe

Code

Global $Distance2D = 0, $Distance3D = 0

ConsoleWrite("Camera Yaw: " & _GetCamYaw(0,0,0,5,5,5) & @CRLF & "Camera Pitch: " & _GetCamPitch(0,0,0,5,5,5) & @CRLF & "Distance3D: " & $Distance3D & @CRLF)



Func _NullifyCoord($_Own_X, $_Own_Y, $_Own_Z, $_T_X, $_T_Y, $_T_Z)
    Global $dx = $_T_X - $_Own_X
    Global $dy = $_T_Y - $_Own_Y
    Global $dz = $_T_Z - $_Own_Z
    Global $dx2 = $dx*$dx
    Global $dy2 = $dy*$dy
    Global $dz2 = $dz*$dz
    Global $Distance2D = Sqrt($dx2 + $dy2)
    Global $Distance3D = Sqrt($dx2 + $dy2 + $dz2)
EndFunc

Func _GetCamYaw($Own_X, $Own_Y, $Own_Z, $T_X, $T_Y, $T_Z)
    _NullifyCoord($Own_X, $Own_Y, $Own_Z, $T_X, $T_Y, $T_Z)
    Return atan2($dy,$dx)
EndFunc

Func _GetCamPitch($Own_X, $Own_Y, $Own_Z, $T_X, $T_Y, $T_Z)
    _NullifyCoord($Own_X, $Own_Y, $Own_Z, $T_X, $T_Y, $T_Z)

    $rotx = atan2($dy,$dx); <-- from some tests
    $roty = atan2($dx* Cos($rotx), $dz); <-- from some tests
    $rotz = atan2(Cos($rotx), Sin($rotx) * Sin($roty)); <-- from some tests

    Return atan2($dz,$Distance3D)
EndFunc



Func atan2($y, $x)
    Return (2 * ATan($y / ($x + Sqrt($x * $x + $y * $y))))
EndFunc

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**AspirinJunkie**

Um die Frage abschließend zu klären fehlen ein paar wichtige Infos.

Vor allem wie denn deine eingezeichneten Winkelangaben im Koordinatensystem liegen.

Sprich: In welche Richtung zeigt denn die X bzw. Y-Achse?

Ansonsten sagst du dass du falsche Ergebnisse erhälst.

Was ist konkret falsch daran?

Was wären denn die richtigen Ergebnisse?

Mit den bisherigen Angaben und ein paar notwendigen Annahmen meinerseits hätte ich so angefangen:

AutoIt

If Not IsDeclared("PI") Then Global Const $PI = ACos(-1)
Global Const $rad2deg = 180.0 / $PI
Global Const $deg2rad = $PI / 180.0

; Koordinaten
Global $pt_A = [0, 0, 0] ; Kamerakoordinaten [X,Y,Z]
Global $pt_B = [5, 5, 5] ; Punktkoordinaten [X,Y,Z]

Global $f_Yaw = _calcYaw($pt_A, $pt_B)
Global $f_Pitch = _calcPitch($pt_A, $pt_B)

ConsoleWrite(StringFormat("Yaw: % 6.2f°\nPitch: % 6.2f°\n", $f_Yaw * $rad2deg, $f_Pitch * $rad2deg))


#Region Funktionen
Func _calcYaw($pt_From, $pt_To)
    Local $Yaw = atan2($pt_To[1] - $pt_From[1], $pt_To[0] - $pt_From[0])
    Return $Yaw
EndFunc   ;==>_calcYaw

Func _calcPitch($pt_From, $pt_To)
    Local $f_R2D = Sqrt(($pt_To[0] - $pt_From[0])^2 + ($pt_To[1] - $pt_From[1])^2) ; der Abstand auf der X-Y-Ebene
    Local $Yaw = atan2($pt_To[2] - $pt_From[2], $f_R2D)
    Return $Yaw
EndFunc   ;==>_calcPitch

Func atan2($y, $x)
    Return (2 * ATan($y / ($x + Sqrt($x * $x + $y * $y))))
EndFunc   ;==>atan2
#EndRegion Funktionen

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**Musashi**

Zitat von Tyzer

hier ist der Code den ich schon testweise habe

Keine Lösung für dein Problem, aber ein kleiner Hinweis zur verwendeten Syntax :

Innerhalb der Funktion _NullifyCoord deklarierst Du globale Variablen. Das ist etwas, dass man grundsätzlich vermeiden sollte, auch wenn es die Lauffähigkeit des Skriptes nicht notwendigerweise einschränkt.

Du kannst ja spaßeshalber mal folgendes Testskript ausführen :

AutoIt

; Test für globale Deklaration von Variablen in Funktionen :

Global $sGlobalStr = 'Global deklarierter String'

_DeclareGlobalInFunc()

ConsoleWrite('@@ MAIN : ---------- Ausgabe im Hauptteil des Skriptes : ' & @CRLF)
ConsoleWrite('@@ MAIN : GlobalStr      = ' & $sGlobalStr & @CRLF)
; Dieser Aufruf erzeugt den Warnhinweis :
; warning: $sLocalGlobalStr: possibly used before declaration.
ConsoleWrite('@@ MAIN : LocalGlobalStr = ' & $sLocalGlobalStr & @CRLF & @CRLF)

Func _DeclareGlobalInFunc()
    Local $sLocalStr = 'In Funktion mit Local deklarierter String'
    Global $sLocalGlobalStr = 'In Funktion mit Global deklarierter String'

    ConsoleWrite('@@ FUNC: ---------- Ausgabe in Funktion _DeclareGlobalInFunc : ' & @CRLF)
    ConsoleWrite('@@ FUNC: LocalStr       = ' & $sLocalStr & @CRLF)
    ConsoleWrite('@@ FUNC: LocalGlobalStr = ' & $sLocalGlobalStr & @CRLF & @CRLF)
EndFunc ;==>_DeclareGlobalInFunc

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Dieser Warnhinweis läßt sich, soweit ich weiß, zwar abschalten, trotzdem ist diese Vorgehensweise nicht empfehlenswert.

Solltest Du allerdings mit dem Skript von AspirinJunkie weitermachen, dann ist dieser Punkt bereits erledigt.

Gruß Musashi

Tyzer

Zitat von AspirinJunkie
Um die Frage abschließend zu klären fehlen ein paar wichtige Infos.

Vor allem wie denn deine eingezeichneten Winkelangaben im Koordinatensystem liegen.

Sprich: In welche Richtung zeigt denn die X bzw. Y-Achse?

Ansonsten sagst du dass du falsche Ergebnisse erhälst.

Was ist konkret falsch daran?

Was wären denn die richtigen Ergebnisse?

Mit den bisherigen Angaben und ein paar notwendigen Annahmen meinerseits hätte ich so angefangen:
AutoIt
If Not IsDeclared("PI") Then Global Const $PI = ACos(-1)
Global Const $rad2deg = 180.0 / $PI
Global Const $deg2rad = $PI / 180.0

; Koordinaten
Global $pt_A = [0, 0, 0] ; Kamerakoordinaten [X,Y,Z]
Global $pt_B = [5, 5, 5] ; Punktkoordinaten [X,Y,Z]

Global $f_Yaw = _calcYaw($pt_A, $pt_B)
Global $f_Pitch = _calcPitch($pt_A, $pt_B)

ConsoleWrite(StringFormat("Yaw: % 6.2f°\nPitch: % 6.2f°\n", $f_Yaw * $rad2deg, $f_Pitch * $rad2deg))


#Region Funktionen
Func _calcYaw($pt_From, $pt_To)
    Local $Yaw = atan2($pt_To[1] - $pt_From[1], $pt_To[0] - $pt_From[0])
    Return $Yaw
EndFunc   ;==>_calcYaw

Func _calcPitch($pt_From, $pt_To)
    Local $f_R2D = Sqrt(($pt_To[0] - $pt_From[0])^2 + ($pt_To[1] - $pt_From[1])^2) ; der Abstand auf der X-Y-Ebene
    Local $Yaw = atan2($pt_To[2] - $pt_From[2], $f_R2D)
    Return $Yaw
EndFunc   ;==>_calcPitch

Func atan2($y, $x)
    Return (2 * ATan($y / ($x + Sqrt($x * $x + $y * $y))))
EndFunc   ;==>atan2
#EndRegion Funktionen
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Wow der Code funktioniert schon wunderbar, das Ergebnis ist nahezu komplett richtig

Bei den Coordinaten die du verwendet hast kommt das raus

Yaw: 45°

Pitch: 35.26°

richtig halber müsste es aber so sein

Yaw: 135°

Pitch: -35.26°

bei Pitch müsste ich das ganze also einfach *(-1) rechnen aber bei Yaw bin ich mir nicht so sicher, wenn ich immer +90 hinzufüge wirds wohl nicht ganz stimmen, ihr habt doch bestimmt ne bessere Lösung als +90 oder?

Tyzer

Zitat von Musashi
Keine Lösung für dein Problem, aber ein kleiner Hinweis zur verwendeten Syntax :

Innerhalb der Funktion _NullifyCoord deklarierst Du globale Variablen. Das ist etwas, dass man grundsätzlich vermeiden sollte, auch wenn es die Lauffähigkeit des Skriptes nicht notwendigerweise einschränkt.

Du kannst ja spaßeshalber mal folgendes Testskript ausführen :
AutoIt
; Test für globale Deklaration von Variablen in Funktionen :

Global $sGlobalStr = 'Global deklarierter String'

_DeclareGlobalInFunc()

ConsoleWrite('@@ MAIN : ---------- Ausgabe im Hauptteil des Skriptes : ' & @CRLF)
ConsoleWrite('@@ MAIN : GlobalStr      = ' & $sGlobalStr & @CRLF)
; Dieser Aufruf erzeugt den Warnhinweis :
; warning: $sLocalGlobalStr: possibly used before declaration.
ConsoleWrite('@@ MAIN : LocalGlobalStr = ' & $sLocalGlobalStr & @CRLF & @CRLF)

Func _DeclareGlobalInFunc()
    Local $sLocalStr = 'In Funktion mit Local deklarierter String'
    Global $sLocalGlobalStr = 'In Funktion mit Global deklarierter String'

    ConsoleWrite('@@ FUNC: ---------- Ausgabe in Funktion _DeclareGlobalInFunc : ' & @CRLF)
    ConsoleWrite('@@ FUNC: LocalStr       = ' & $sLocalStr & @CRLF)
    ConsoleWrite('@@ FUNC: LocalGlobalStr = ' & $sLocalGlobalStr & @CRLF & @CRLF)
EndFunc ;==>_DeclareGlobalInFunc
Alles anzeigen
Dieser Warnhinweis läßt sich, soweit ich weiß, zwar abschalten, trotzdem ist diese Vorgehensweise nicht empfehlenswert.

Solltest Du allerdings mit dem Skript von AspirinJunkie weitermachen, dann ist dieser Punkt bereits erledigt.

Gruß Musashi
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Danke danke ich weis das ganze war sehr unordentlich geschrieben, in meinen richtigen Programmen mach ich das normal auch nicht ganz so :p nur bei Testscripts wo man schnell mal was ändert und rumexperimentiert bis man es zum laufen bekommt kann das schnell unordentlich aussehen

**AspirinJunkie**

Zitat von Tyzer

aber bei Yaw bin ich mir nicht so sicher, wenn ich immer +90 hinzufüge wirds wohl nicht ganz stimmen, ihr habt doch bestimmt ne bessere Lösung als +90 oder?

Naja +90 ist schon ok. Aber dann folgt noch eine Bereichsabfrage, damit man die daraus entstehenden Fälle über 180° korrekt behandelt.

Da es aber 90°-Differenzen zum normalen Arkustangens sind, kann man alternativ auch durch entsprechendes umstellen der Parameter von atan2 eine Drehum um 90° erreichen.

Entspricht dies dem was du erreichen möchtest?:

AutoIt

If Not IsDeclared("PI") Then Global Const $PI = ACos(-1)
Global Const $rad2deg = 180.0 / $PI
Global Const $deg2rad = $PI / 180.0

; Koordinaten
Global $pt_A = [0, 0, 0] ; Kamerakoordinaten [X,Y,Z]
Global $pt_B = [5, 5, 5] ; Punktkoordinaten [X,Y,Z]

Global $f_Yaw = _calcYaw($pt_A, $pt_B)
Global $f_Pitch = _calcPitch($pt_A, $pt_B)

ConsoleWrite(StringFormat("% 10s: % 7.2f°\n% 10s: % 7.2f°\n", "Yaw", $f_Yaw * $rad2deg, "Pitch", $f_Pitch * $rad2deg))

#Region Funktionen
Func _calcYaw($pt_From, $pt_To)
    Return atan2($pt_To[0] - $pt_From[0], -($pt_To[1] - $pt_From[1]))
EndFunc   ;==>_calcYaw

Func _calcPitch($pt_From, $pt_To)
    Local $f_R2D = Sqrt(($pt_To[0] - $pt_From[0])^2 + ($pt_To[1] - $pt_From[1])^2) ; der Abstand auf der X-Y-Ebene
    Return -atan2($pt_To[2] - $pt_From[2], $f_R2D)
EndFunc   ;==>_calcPitch

Func atan2($y, $x)
    If $y = 0 And $x < 0 Then Return $PI
    Return (2 * ATan($y / ($x + Sqrt($x * $x + $y * $y))))
EndFunc   ;==>atan2
#EndRegion Funktionen

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Tyzer

Zitat von AspirinJunkie

Naja +90 ist schon ok. Aber dann folgt noch eine Bereichsabfrage, damit man die daraus entstehenden Fälle über 180° korrekt behandelt.

Da es aber 90°-Differenzen zum normalen Arkustangens sind, kann man alternativ auch durch entsprechendes umstellen der Parameter von atan2 eine Drehum um 90° erreichen.

Entspricht dies dem was du erreichen möchtest?:

AutoIt

If Not IsDeclared("PI") Then Global Const $PI = ACos(-1)
Global Const $rad2deg = 180.0 / $PI
Global Const $deg2rad = $PI / 180.0

; Koordinaten
Global $pt_A = [0, 0, 0] ; Kamerakoordinaten [X,Y,Z]
Global $pt_B = [5, 5, 5] ; Punktkoordinaten [X,Y,Z]

Global $f_Yaw = _calcYaw($pt_A, $pt_B)
Global $f_Pitch = _calcPitch($pt_A, $pt_B)

ConsoleWrite(StringFormat("% 10s: % 7.2f°\n% 10s: % 7.2f°\n", "Yaw", $f_Yaw * $rad2deg, "Pitch", $f_Pitch * $rad2deg))

#Region Funktionen
Func _calcYaw($pt_From, $pt_To)
    Return atan2($pt_To[0] - $pt_From[0], -($pt_To[1] - $pt_From[1]))
EndFunc   ;==>_calcYaw

Func _calcPitch($pt_From, $pt_To)
    Local $f_R2D = Sqrt(($pt_To[0] - $pt_From[0])^2 + ($pt_To[1] - $pt_From[1])^2) ; der Abstand auf der X-Y-Ebene
    Return -atan2($pt_To[2] - $pt_From[2], $f_R2D)
EndFunc   ;==>_calcPitch

Func atan2($y, $x)
    If $y = 0 And $x < 0 Then Return $PI
    Return (2 * ATan($y / ($x + Sqrt($x * $x + $y * $y))))
EndFunc   ;==>atan2
#EndRegion Funktionen

Alles anzeigen

Wow vielen vielen Dank

Funktioniert einwandfrei