Verzerrungen am Bildschirmrand beheben

[Loebl]

Hi. Ich frag mich grad woher das kommt, dass Objekte zum Bildschirm-Rand/-Ecken hin verzerrt sind. (je näher desto schlimmer)
Ich habe das auch schon bei professionellen Spielen gesehen, scheint also nicht mein eigenes exklusives Problem zu sein.
Hab in Google aber nix gefunden. Vielleicht das falsche Stichwort?
Hab das Thema mal als Bild angehängt. Das eiförmige Ding rechts unten ist eigentlich eine Kugel.

[Zudomon]

Deine Kameralinse (FOV) ist zu groß.

Edit: Wobei, ich korrigiere mich... das ist ja Blender... deine Linse hat da ja 35... zumindest steht das da in dem Panel... das Bild, der 35 Linse bezieht sich allerdings auf das graue Rechteck im Bild... um nun einen Überblick der Szene zu bekommen, wir das ganze Bild mit einer größeren Linse dargestellt... dabei entstehen die Verzerrungen... brauchst dir in dem Fall, den du da dargestellt hast, eigentlich keine Gedanken machen, weil es dort eh nur als Visualiserung gedacht ist.

[Krishty]

Da ist nichts verzerrt.

Der Bildschirm ist eine Fläche. Üblicherweise wird der Betrachter als Punkt angesehen, der einige Zentimeter vor der Mitte des Bildschirms hockt – wie weit genau, bestimmt das Blickfeld. Ist das Blickfeld z.B. 90° groß, bedeutet das, dass die Distanz des Betrachters von der Bildschirmmitte (Bildschirmbreite / 2) beträgt. Ist dein Bildschirm 40 cm breit, musst du deine Augen eben 20 cm davor bewegen, dann wirst du sehen, dass alles vollkommen entzerrt ist, weil die Bildschirmränder von dort aus genau so stark abgeflacht werden, wie die Objekte am Bildschirmrand breiter projeziert werden.

Willst du „entzerrte“ Sicht, musst du dein Blickfeld so eng stellen, dass es mit der physischen Distanz des Betrachters im Vergleich zur Größe des Monitors übereinstimmt (geht ja einfach mit Dreisatz & Arkustangens) … die wahrscheinlich 20 bis 30 ° sehen dann erstmal merkwürdig aus, weil man sich an das übertriebene FoV aller anderen Anwendungen schon gewöhnt hat. Führt man das allerdings konsequent fort, gelangt man zu Head-Tracking – was dann wieder irre cool ist (im Link ab 2:30).

Gruß, Ky

[Loebl]

nene ich meinte das anders...
Habs nich richtig erklärt....
Ich hab die Kugel für das bild so weit wie möglich in die Ecke geschoben um den Effekt so deutlich wie möglich zu zeigen. Er tritt auch innerhalb des Viewports auf. Die Linse der Kamera zu ändern eliminiert die Verzerrung nicht.

Meine Frage bezieht sich auch eher auf Spiele und D3D, in denen der Effekt auch zu sehen ist.
Blender war nur die beste Möglichkeit, schnell mal eben ein Demo-Bild zu machen.

[Krishty]

Noch ein Bild zum besseren Verständnis. Geh mit der Nase 10 cm vor die Mitte des Bildschirms und gucke dir von dort aus nochmal die Kugel an, die ist nicht verzerrt … und wehe, einer erwähnt das Wort „Paint“ :D

fov.png (4.2 KiB) 3488 mal betrachtet

[Zudomon]

und nochmal...

FOV 90°

90.jpg (1.78 KiB) 3479 mal betrachtet

FOV 45°

45.jpg (1.92 KiB) 3478 mal betrachtet

Diesen Headtracking effekt, den Krishty beschreibt kann man mit jeder Kameralinse machen... hab ich selbst hier auch schon nachgebaut.

[Loebl]

Haste Recht (auch wenn ich jetzt nen abdruck meiner Stirn aufm Monitor hab :? )

Und gibt es keine Möglichkeit, das durch irgendne, sagen wir, entgegen-zerrungs-matrix-dingens, auszugleichen für den Fall, dass ein Spieler das irgendwie unschön findet?
Quasi eine ProjektionsMatrix die in der Bildschirm-Mitte 90" ist und nach außen hin allmählich in eine 40" übergeht.

[Loebl]

Krishtys bild is das schönste von allen!!

[Zudomon]

Und gibt es keine Möglichkeit, das durch irgendne, sagen wir, entgegen-zerrungs-matrix-dingens, auszugleichen für den Fall, dass ein Spieler das irgendwie unschön findet?
Quasi eine ProjektionsMatrix die in der Bildschirm-Mitte 90" ist und nach außen hin allmählich in eine 40" übergeht.

Sowas geht nicht... und falls das irgendwie doch gehen würde, dann hättest du andere seltsame Artefakte... man muss einfach ne kleine Linse nehmen... in Filmbereich wird sowieso mit einer wesentlich kleineren Linse als bei Computerspiele gearbeitet.

[eXile]

Die einzige Möglichkeit wäre, mit anderen Projektionsarten herumzuspielen, z.B. dimetrischen Projektionen oder Projektionen mit mehreren sichbaren Fluchtpunkten. Das ist zwar schon relativ exotisch, aber je nach Anwendungsgebiet evtl. machbar (übrigens sind diese Projektionsarten auch fast immer effizient als Projektionsmatrix darstellbar).

[Helmut]

Führt man das allerdings konsequent fort, gelangt man zu Head-Tracking – was dann wieder irre cool ist (im Link ab 2:30).

Das ist wirklich cool. Ich hatte schon selber die Idee, nur dachte ich an eine Webcam mit Gesichtererkennung. In Kombination mit dieser Software müsste das sogar ziemlich einfach zu implementieren sein. Vielleicht hat ja hier jemand Lust das mal in seine Engine einzubauen :)

Ciao

[Zudomon]

Führt man das allerdings konsequent fort, gelangt man zu Head-Tracking – was dann wieder irre cool ist (im Link ab 2:30).

Das ist wirklich cool. Ich hatte schon selber die Idee, nur dachte ich an eine Webcam mit Gesichtererkennung. In Kombination mit dieser Software müsste das sogar ziemlich einfach zu implementieren sein. Vielleicht hat ja hier jemand Lust das mal in seine Engine einzubauen :)

Ciao

Wie gesagt, ich hab das schon in einige meiner Engines implementiert gehabt. Habe das Prinzip auch von dem Video Johnny Lee's abgeschaut. Das wirkt auch unheimlich cool, wenn dann die Lebewesen in der virtuellen Welt mit den Augen einen in der realen Welt anschauen können. Was auch drin war, dass das virtuelle Wesen einen aufmerksam und verdutzt anschaut, wenn man mit dem Kopf zu nahe ran kommt.

Hab das auch mal in eine Battlestar Galactica Szene eingebaut, die mal aus Spass entstand. Man saß da in einer Viper. Wenn man in der echten Welt den Kopf bewegte, so übertrug sich die Bewegung entsprechend. Da man in der simulation auch einen Helm auf hatte, wirkte das sehr realistisch. Es erklang sogar ein dumpfer Schlag, wenn man zu weit nach links oder rechts ausbrach. Auch wenn man kein physisches Feedback hatte, so hatte man doch das extreme Gefühl durch die Visualisierung und Akustik, dass man mit dem Kopf gegen die Scheibe der Viper gestoßen ist.

[Helmut]

Also hast du's auch mit ner Wii gemacht? Das interessiert mich dann nämlich weniger, da ich eine solche nicht besitze :)
Und wieso "wie gesagt"?, wo hast du davon geschrieben?

Was mir noch einfiel ist, dass man das ganze auch noch mit ner 3D Brille kombinieren könnte. Dann wäre die Illusion fast perfekt. :)

Ciao

[Chromanoid]

Vielleicht könnte man der Einfachheit halber statt Augentracking ein selbst ausdruckbares Marker-Stirnband benutzen. Das sollte jedenfalls auch mit recht schlechten Sichtverhältnissen und Webcams ganz gut funktionieren...

[Krishty]

Also hast du's auch mit ner Wii gemacht?

Ich werde aus der Software nicht richtig schlau … ist die nur dazu da, das Gesicht zu verfolgen? Wenn ja, auch in der Tiefe? Man hat ja schon mit Wiimotes Probleme, dass die Positionsbestimmung nicht präzise ist und die ungefilterten Daten auf und ab zittern … wie schlimm wird das erst einmal sein, wenn man mit der Software im Halbdunkel mit einer mittelmäßigen Webcam arbeitet?

[Zudomon]

Also hast du's auch mit ner Wii gemacht? Das interessiert mich dann nämlich weniger, da ich eine solche nicht besitze :)
Und wieso "wie gesagt"?, wo hast du davon geschrieben?

Ich hab das mit einer Wii Remote gemacht, so wie es von Johnny auch vorgestellt wird. Die ist ja nicht ganz so kostspielig, wie die Wii selbst.
"wie gesagt", weil ich in dem Post, in dem ich davor die Bilder gepostet hatte, sagte, dass ich das schonmal gemacht habe.

Was mir noch einfiel ist, dass man das ganze auch noch mit ner 3D Brille kombinieren könnte. Dann wäre die Illusion fast perfekt. :)

War auch meine Idee, aber auch so wirkt es schon erstaunlich 3D... weil sobald man sich bewegt, der Eindruck der 3dimensionalität gegeben ist. In meiner Engine waren ja nicht einfach diese Zielscheiben, sondern Parallaxocclusion und Reflexionen... aber schon durch die Specularreflektionen, die sich bei nur ganz leichten Kopfbewegungen ändern, ist der 3d effekt schon extrem.

[Chromanoid]

War auch meine Idee, aber auch so wirkt es schon erstaunlich 3D... weil sobald man sich bewegt, der Eindruck der 3dimensionalität gegeben ist. In meiner Engine waren ja nicht einfach diese Zielscheiben, sondern Parallaxocclusion und Reflexionen... aber schon durch die Specularreflektionen, die sich bei nur ganz leichten Kopfbewegungen ändern, ist der 3d effekt schon extrem.

wie schnell eine perspektivenänderung ein 3d gefühl erzeugen kann merkt man finde ich auch gut bei diesen animierten bildchen http://pinktentacle.com/2009/10/animate ... old-japan/ obwohl das natürlich nichts gegen einen headtracking effekt ist :)

[Helmut]

Also hast du's auch mit ner Wii gemacht?

SieMagsGernInDieNase!.png

Häää?:)

Ich werde aus der Software nicht richtig schlau … ist die nur dazu da, das Gesicht zu verfolgen? Wenn ja, auch in der Tiefe? Man hat ja schon mit Wiimotes Probleme, dass die Positionsbestimmung nicht präzise ist und die ungefilterten Daten auf und ab zittern … wie schlimm wird das erst einmal sein, wenn man mit der Software im Halbdunkel mit einer mittelmäßigen Webcam arbeitet?

Weiß ich nicht wie gut das Ergebnis wäre, aber einen Versuch wärs denke ich wert :) Und ja, die Software berechnet auch die Tiefe. Sogar die Drehung des Kopfes.
Man müsste sowas dann natürlich mit der Position der Webcam zum Bildschirm, dem Webcamsichtfeld und dem Augenabstand eichen können. Das zu implementieren ist wohl nicht trivial... Außerdem wäre die Berechnung merklich verzögert, dafür muss man keine Infrarotmütze tragen :)

Ciao

[Krishty]

Häää?:)

Egal – bin wohl der Einzige, der Californication auswendig kennt :)

Weiß ich nicht wie gut das Ergebnis wäre, aber einen Versuch wärs denke ich wert :) Und ja, die Software berechnet auch die Tiefe. Sogar die Drehung des Kopfes. Man müsste sowas dann natürlich mit der Position der Webcam zum Bildschirm, dem Webcamsichtfeld und dem Augenabstand eichen können. Das zu implementieren ist wohl nicht trivial... Außerdem wäre die Berechnung merklich verzögert, dafür muss man keine Infrarotmütze tragen :)

Man könnte ja den Benutzer aus verschiedenen Richtungen auf zwei Bildschirmecken zeigen lassen … dann hat man die Orientierung des Bildschirms zur Webcam und damit die Basis des Koordinatensystems.

Ich habe mir schonmal Gedanken darüber gemacht, wie man die Kalibrierung am besten hinbekommt … vom berechnen der physischen Monitorauflösung bis hin zu Spiegeln, die man vor die Cam hält, damit man von der Spiegelung des Bildschirms auf seine Position relativ zur Cam schließen kann …

… aber nichts geht über einen Power-User, der mit Zollstock alles ausmisst und manuell in die Config einträgt :)

[Chromanoid]

wie wäre es mit einem ausdruckbaren markerblatt? Das Blatt muss man sich parallel zum Monitor direkt vor das Gesicht halten. Müsste eigentlich klappen... :) Die Entfernung der Augen zum Monitor (bzw. absolute Position der Webcam) kann man dann durch den Benutzer herausfinden lassen, indem er eine 3D Fläche (wie die Zielscheiben im Video) auf die Höhe des Bildschirmrandes verschieben lässt (natürlich darf der Benutzer dazu seine Position zum Monitor während der ganzen Prozedur nicht allzu sehr verändern).
edit: wobei der Aufwand wahrscheinlich gar nicht notwendig ist :). Wahrscheinlich reicht es, wenn man mithilfe von so 3d Flächen, die man in bestimmter weise auf dem Monitor anordnen muss, die richtige Konfiguration ermittelt.

[Zudomon]

Das Headtracking ist zwar ganz nett, aber so richtig krass wäre es erst, wenn man dabei auch seinen Kopf drehen könnte. Das Problem dabei ist natürlich, dass man dann nicht mehr in das Zentrum des Monitors schauen kann. Also das müsste sich schon alles mitdrehen... aber keine Ahnung, wie man das erreichen kann... letztlich bräuchte man doch eine VR-Brille...

[Krishty]

@Chromanoid: Wenn ich sehe, dass wieviele Leute schräg vor ihrem Monitor sitzen, finde ich es schon zu viel verlangt, den User ein Blatt genau parallel zum Bildschirm zu halten :/ Die meisten halten es einfach direkt vor ihre Brust, das kann ich dir jetzt schon garantieren. Ich bezweifle auch, dass ich es hinkriegen würde, sogar mit gutem Willen.

@Zudomon: Die Bewegung des Monitors gegenüber dem Kopf abfragen, damit der Monitor dem Kopf folgt, also die relative Bewegung wieder Null ist und die Grafik dieselbe wie vorher? :D Du kannst Head-Tracking höchstens in automatisch gesteuerten Shoot-'em-Ups dazu benutzen, dass der Spieler real Deckung vor Gegnern suchen muss.

Wenn du reale Kopfbewegungen auf virtuelle übertragen willst, reicht stinknormales TrackIR, obwohl ich mich damit nie anfreunden konnte … da muss man entweder die Augen verdrehen oder es ist überempfindlich. In Ego-Shootern ist es unnütz, weil die Spielfigur (und damit die Waffe) aus technischer Notwendigkeit immer geradeaus zeigt, egal, wie man sich umschaut. Die Maus / Numpad ist eh schneller und präziser.

[Zudomon]

@Zudomon: Die Bewegung des Monitors gegenüber dem Kopf abfragen, damit der Monitor dem Kopf folgt, also die relative Bewegung wieder Null ist und die Grafik dieselbe wie vorher? :D Du kannst Head-Tracking höchstens in automatisch gesteuerten Shoot-'em-Ups dazu benutzen, dass der Spieler real Deckung vor Gegnern suchen muss.

Wenn du reale Kopfbewegungen auf virtuelle übertragen willst, reicht stinknormales TrackIR, obwohl ich mich damit nie anfreunden konnte … da muss man entweder die Augen verdrehen oder es ist überempfindlich. In Ego-Shootern ist es unnütz, weil die Spielfigur (und damit die Waffe) aus technischer Notwendigkeit immer geradeaus zeigt, egal, wie man sich umschaut. Die Maus / Numpad ist eh schneller und präziser.

Ich glaube, da hast du mich missverstanden. Also bei dem Monitor mitbewegen soll die Grafik ja hinterher nicht wieder so aussehen wie vorher... wenn man nach links schaut, soll man natürlich auch in der virtuellen Umgebung nach links schauen... aber ein sich mitbewegender Monitor wäre viel zu träge. Also braucht man doch diese VR-Brillen... da hätte man ja genau das... und 3D ist es dann sowieso, weil jedes Auge sein eigenes Bild bekäme.

[Krishty]

wenn man nach links schaut, soll man natürlich auch in der virtuellen Umgebung nach links schauen...

Dann müssen sich aber auch Tastatur, Maus und Stuhl mitbewegen, denn sonst kommt man in die Situation, dass man den Kopf minutenlang in eine andere Richtung halten muss als den Körper, wenn sich das Spielgeschehen in eben dieser Richtung abspielt. Das macht dann insbesondere mit schwerer Brille keinen Spaß mehr.

aber ein sich mitbewegender Monitor wäre viel zu träge.

Wer sagt denn sowas? :)

und 3D ist es dann sowieso, weil jedes Auge sein eigenes Bild bekäme.

Okay, das stimmt natürlich.

[Zudomon]

wenn man nach links schaut, soll man natürlich auch in der virtuellen Umgebung nach links schauen...

Dann müssen sich aber auch Tastatur, Maus und Stuhl mitbewegen, denn sonst kommt man in die Situation, dass man den Kopf minutenlang in eine andere Richtung halten muss als den Körper, wenn sich das Spielgeschehen in eben dieser Richtung abspielt. Das macht dann insbesondere mit schwerer Brille keinen Spaß mehr..

Da hast du natürlich recht, daran habe ich gerade nicht gedacht ;)

aber ein sich mitbewegender Monitor wäre viel zu träge.

Wer sagt denn sowas? :)

Joa, in meiner Fantasie gabs sowas schon... aber das mal live zu sehen! Au mann ist das krass!!! *auch haben will* *und das jetzt sofort!*

[Chromanoid]

will ich haben :D
witzig was aus dem thread geworden ist :) und irgendwie ist es ja immer noch nicht OT.

@Chromanoid: Wenn ich sehe, dass wieviele Leute schräg vor ihrem Monitor sitzen, finde ich es schon zu viel verlangt, den User ein Blatt genau parallel zum Bildschirm zu halten :/ Die meisten halten es einfach direkt vor ihre Brust, das kann ich dir jetzt schon garantieren. Ich bezweifle auch, dass ich es hinkriegen würde, sogar mit gutem Willen.

hast wohl recht :). Allerdings glaube ich dass man das System auch per augenmaß konfigurieren kann. Ähnlich wie man den Kontrast beim Bildschirm konfigurieren kann... Einfach verschiedene Konfigurationsprogrämmchen bauen. Es müsste ja eigentlich reichen wenn man auf den Bildschirm schaut und Scheiben per Maus an bestimmte Stellen des Bildschirms schiebt und ab und zu auf einen Knopf drückt wenn man in Normalposition in die Mitte des Bildschirms schaut und dabei einen Punkt fixiert.