VR技术：在VTK中构建一个与真实世界一样的虚拟相机，具有对应的运动映射。

一、解析

当我们使用SLAM技术获得相机的位姿Tcw时（即从世界坐标到相机坐标的映射矩阵），我们需要在VTK中建立一个一模一样的相机，并建立相同的运动映射。相机的位姿总共有六个自由度，在VTK中也应该有六个自由度。我们可以利用vtk的三个函数来进行设定：

aCamera->setFocalPoint(); //f=2
aCamera->setPosition();   //f=3
aCamera->setViewUp();     //f=1

前两个函数决定了5个自由度，最后一个决定了1个自由度

常用相机的坐标系如图所示：

在VTK中相机位姿的表达：

从图中我们可以确定的是，相机的位置(Position)表达是一样的，focalPoint是在相机的Z方向的，viewup是在常用坐标系y轴的负方向，这样我们就可以确定映射关系。

对于外参矩阵Tcw,可以拆成旋转矩阵Rcw 和平移矩阵 tcw，相机的位置可以表示为:
Pw=−RcwT⋅tcwP_w = -R_{cw}^T\cdot t_{cw} Pw=−RcwT⋅tcw
对于focalPoint，由相机的位置postion和focalPoint可以确定相机的朝向，这里就是常用坐标系的Z坐标轴方向。旋转矩阵的行、列分别代表了不同的意义:
行：Oxwc，Oywc，Ozwc列：Nxcw，Nycw，Nzcw行：Ox_{wc}，Oy_{wc}，Oz_{wc}\\ 列：Nx_{cw}，Ny_{cw}，Nz_{cw} 行：Oxwc，Oywc，Ozwc列：Nxcw，Nycw，Nzcw
行代表相机坐标的x,y,z轴在世界坐标系下的方向，列代表世界坐标系x,y,z轴在相机坐标系下的方向。这里只取旋转矩阵的第三行：Rcw.row(2)R_{cw}.row(2)Rcw.row(2)就能得到position到focalPoint也就是相机坐标Z轴的方向向量，同时第二行的负值：−Rcw.row(1)-R_{cw}.row(1)−Rcw.row(1)就能代表viewUp.

二、方法

R = Tcw.rotation()
t = Tcw.translation()eye = - R.transpose() * t          //位置
focus = eye + R.row(2).transpose() //focalPoint 的位置(相机Z轴)
up = - R.row(1)                    //up方向(相机y轴负方向)aCamera->setPosition(eye);
aCamera->setFocalPoint(focus);
aCamera->setViewUp(up);

最后重置视平面法向量：

aCamera->ComputeViewPlaneNormal()

显示：

ren->SetActiveCamera(aCamera)
ren->ResetCameraClippingRange();
renwin->Render();

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