12.3. 在立体声1中观看

Seeing in 3-D Stereo


在20世纪30年代之前,大多数地形图都是由实地调查绘制的。随着航空摄影的出现,尤其是立体摄影的出现,平面图成为可能,特殊的仪器可以绘制轮廓。地面测量仍然需要精确定位摄影场景中的校准点。要了解如何将立体摄影测量应用于轮廓测量,需要掌握立体视觉背后的概念。

这种观看方式和观看一样熟悉。当我们交替眨眼时,物体似乎稍微向侧面移动。当我们把食指放在鼻子前30厘米(18英寸)左右,进行上述眼部活动时,这种变化会更加剧烈。这个幽灵来自视差原理。视差是观察点或小物体在距离上的明显位移,它是由观察点的变化引起的。对于一个人来说,观察点的变化可能只是从一只眼睛到另一只眼睛在一个固定的位置,或者从一个观察点到另一个观察点。我们每只眼睛的视线不是很平行于我们鼻子和选定目标之间的线,而是从一对眼睛会聚,这样左眼就可以看到目标左眼看不到的一点,而右眼则可以看到一点,左眼看不到的一点。通过这种方式,我们的眼睛向大脑发送一个信号,在进一步的处理过程中,这个信号会产生深度的印象。

同样的效果也存在于照片对的立体观察的核心,从地面的两个侧面位置拍摄,或者在航空摄影中,作为连续的照片对,大约50%沿着一条飞行路线重叠,或者在相邻飞行路线的照片对之间具有相似的侧边重叠,其中一些场景是共同的(见第10节了解fur其他细节)。当我们从左到右正确定位立体对,然后通过立体镜观察它们时,眼-脑反应是表面弯曲或浮雕的印象,就好像我们是从地面的平面往下看一样。袖珍立体镜由两个镜头组成,我们可以沿着滑杆调节,使其与眼睛相距最远,放置在立体镜对中心区域上方约6英寸的凸起底座(可折叠腿上)中。

相对于现实,这种解脱感可能被夸大了。垂直放大的程度(ve)取决于底高比(b/h),这取决于照片的比例。比例依次显示两张照片中可识别的任意两个等效点之间的实际水平地面距离(b)和相机在对中每个照片曝光期间的高度(h)。当然,由于成像平台的向前运动,这些点在两张照片中不会占据相同的位置。垂直放大还取决于观察者眼睛的明显高度(H)和特定观察者眼睛中心之间的宽度(B)。所以ve=(b/h)(h/b)。对于b/h范围约为0.2至1.2,ve通常在1+至6+之间。

11-7: Calculate the vertical exaggeration of this set of conditions: Distance on ground = 1800 meters; Height of camera above ground = 4000 meters; Apparent height of viewer's eyes = 40 cm; width between eyes = 6 cm. `ANSWER <answers.html#11-7>`__

如果你有一个袖珍立体镜,你可以把它放在屏幕上显示的图像的正下方,伸展腿来观察立体效果。这种观察通常对大多数观察者都不起作用,因此,可能需要打印这一对,将它们分开,然后用立体镜观察它们。你很可能需要将其中一个或另一个横向移动,直到共同的区域融合到立体效果中。

|一对成熟地形的立体图。|

我们从完整照片中的适当位置提取了这两张照片,显示了在一个分割的丘陵地形中的成熟地形,并将它们放在一起,分开足够立体观看。在这两张照片中,您可能会看到同一山丘的形状(和阴影)略有不同,这是由于观察位置的变化造成的。

11-8: In the above stereo pair, assuming you have viewed them stereoscopically, where is the apparent highest peak? `ANSWER <answers.html#11-8>`__

如果你没有立体镜,你仍然可以在没有立体镜的情况下获得三维效果。许多人可以用肉眼看到立体图像。为了测试这样做的可能性,请在鼻子前方20厘米(12英寸)处,将您的两个食指尖端接触到眼睛水平面。你不仅可以看到它们,还可以看到一条长约一英寸的虚幻“香肠”,由两个指尖组成,看起来像漂浮在两个真正的手指之间。手指靠近或远离眼睛会导致香肠膨胀或收缩。如果你把注意力直接集中在手指上,这是行不通的,但是如果你把注意力集中在“无穷大”上,也就是说,凝视远处,以便把注意力集中在手指之外(“空旷的凝视”)。如果这种情况没有发生在你身上,这意味着你要么有生理上的眼睛限制,要么你在心理上不相信你能做到。尝试在上面或下面的图像对上进行这种自然的立体声观看(如果需要,也可以打印它们)。将自己定位在距离显示器屏幕约30-45厘米(12-18英寸)的地方,然后盯着图像对,就好像你正在寻找“虚拟空间”之外的某个距离。放轻松。你可能还需要将眼睛进出屏幕。如果这种观察效果良好,这两个图像似乎将融合成第三个图像,在它们之间具有所需的三维效果。(如果什么事都没有发生,不要气馁;有些人可以在没有示波器的情况下轻松地看到立体声,但在监视器上只能看到较差的立体声表示。)

|立体图像对。|

11-9: Which way do the strata (bands of rocks) appeared to be inclined (the geologist says "dipping"), to the upper right or to the lower left? `ANSWER <answers.html#11-9>`__

所以,如果你看不到屏幕上的立体声,但有一个立体镜,你可以打印上述视图并在桌子上检查它们。而且,也许您需要独立地移动图像(将它们分开),以找到正确的分离。我们再次扫描了一对怀俄明州背斜(向上拱形褶皱)的照片,并在下面以相当大的尺寸复制了它们。在打印和切割后,将顶部放在底部左侧,并检查其立体效果。它可能会很好地出现,或者看起来很有趣。相对于飞行线路中的序列的定位必须适合正常的立体声发生。由于作者没有关于头像是第一张还是第二张的信息,所以你必须尝试选择要放在另一张的左边的照片,切换到正常效果跳出来。

|怀俄明州背斜的立体图像。|

|怀俄明州背斜的立体图像。|

您必须将这些打印为可移动产品。上面的照片是左边的。将一个固定到位,然后横向移动另一个,直到立体声出现。您可能需要弯曲(卷曲)一张纸,才能看到另一张纸的相应区域。一定要修剪任何边界以消除任何白色效果。

11-10: In stereo, which is lower: the elongate hill within the anticline or its rim? `ANSWER <answers.html#11-10>`__

主要作者:Nicholas M.Short,高级电子邮件: nmshort@epix.net
合作者: Code 935 美国国家航空航天局 GSTUSAF Academy
上次更新时间:99年9月
站长:小比尔·狄金森。
现场负责人:Nannette Fekete
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