Synthetische Objekte sind Vorlagen in Form eines mathematischen Modells. Das Modell beschreibt einen 3-dimensionalen Raum, der Körper enthält. Lage und Abmessungen der Körper werden durch 3D-Koordinaten und Maße bestimmt. Eckpunkte und Punkte auf Kanten und Flächen können mathematisch entprechend einer bestimmten Optik auf eine 2D-Bildebene projiziert werden. Die Abbildung einfacher geometrischer Körper in ihrer Anordnung kann so verglichen und bewertet werden. Solche Körper und Anordnungen können ideal gestaltet sein, wie man sie in der realen Welt kaum findet. Es ist keine Optik nötig, es gibt keine Abbildungsfehler und es sind 360°-Bilder in hoher Präzision ohne Bildmontage möglich.
Spezielle nichtsynthetische Objekte sind nach Regeln erstellte Fotos ausgesuchter Objekte. Daraus erzeugte Projektionen oder Panoramen eignen sich gut für eine Beurteilung verschiedener Umrechnungen.
Das war mein erstes sythetisches Objekt.
Vor dem Kauf eines Fisheye-Objektives sollte die Zylindertunnelabbildung zeigen, welche Projektionsart am besten sei.
Befindet man sich in der Tunnelmitte,
so sieht man die Kanten oder Fugen des Kachelmusters als gerade Linien und exakt runde Kreise.
Die Linien durchstoßen die Kreise im rechten Winkel.
Die Linien sollten das Ausmaß der tonnenförmigen Verzeichnung zeigen und die Kreise die Stauchung oder Dehnung am Bildrand.
Das Modell bestand aus einer Punktmenge von Kachelecken der Zylinderwand und des ebenen Bodens, die per Taschenrechner und Bedienplan in 3D berechnet und dann in xy-Bildkoordinaten umgerechnet wurden. Die Bildpunkte wurden als Stecknadelstiche zu Papier gebracht. Durch freihändiges Verbinden der Stiche mit Bleistift entstand ein Gitternetz. Die Gittermaschen wurden ausgemalt.
Jahre später habe ich drei Bilddateien erzeugt, die nur rechteckige Farbflächen enthalten.
Jedes Bild ist für einen anderen Teil des Tunnels zuständig und liegt in einem anderen Projektionstyp vor.
Ein Bild ist die Umgebung mit Himmel, Grünfläche und Staße als transversale Plattkarte.
Ein weiteres Bild ist der abgewickelte zylindrische Teil des Tunnelinneren als transversales gnomonisches Panorama.
Das letzte Bild ist der gekachelte Tunnelboden als Draufsicht.
Die Bilder müssen nacheinander unterschiedlich transformiert und dann zusammenmontiert werden.
Mein zweites synthetisches Objekt sollte realer sein und Menschen in einem Raum darstellen.
Dass ist das, was am häufigsten fotografiert wird.
Das Modell hat 15 Strichmännchen in einem würfelförmigen Raum mit zwei seitlichen Türen.
Es geht um die Abbildung ebener Flächen des Raumes.
Für die Architekturfotografie stehen die Innenflächen, die auch nicht anders, als Außenwände von Gebäuden abgebildet werden.
Für die Menschendarstellung bilden die Strichmännchen einen Kreis um den Projektionspunkt (Kameraposition) in der Raummitte.
Hier ist die Deformation des Kopfes und des restlichen Körpers wichtig.
Diese Szene wurde in einem 3D Drahtmodell in AutoCAD erstellt.
Ein selbst geschriebenes AutoLISP-Programm erzeugt aus Linien,
Bögen und Kreise ebene Abbildungen aus Polylinien entsprechend den eingestellten Projektionen.
Layer für Layer kann jede Projektion per Sreenshot oder Plot in eine Bilddatei ausgegeben werden.
Die Drahtmodellbilder müssen repariert und dann die Gittermaschen mit Farbe gefüllt werden.
Mein drittes etwas weniger synthetisches Objekt war eine Plattkarte der wolkenlosen Erde, die ich im Internet fand.
Mein Ziel war es, möglichst alle Kontinente bei geringen Verzerungen in ein rechteckiges Format zu projizieren.
Kugelförmiges Objekt und kugelförmige Verzeichnung passt gut zusammen.
Daraus habe ich einige schöne Animationen gemacht.
Vor kurzem (2010) erfuhr ich von der Pannini-Projektion, wo senkrechte Linien und zentrale Fluchtlinien gerade bleiben.
Kleine Pepitakugel (rechts): Für die Senkrechten eignen sich die von Pol zu Pol gehenden Bögen der Erdkoordinaten. Für die Fluchtlinien müsste der Pol aber vorne sein. So kam ich auf die Idee zu einem Körper mit drei überlagerten Erdkoordinaten-Netzen, wobei die Polpaaren auf der z-Achse, der y-Achse und auf der x-Achse angeordnet sind. Jedes Koordinatennetz habe ich als Pepitamuster in einem anderen Farbkanal untergebracht. Zur besseren Hervorhebung habe ich auch noch die Linien der drei Koordinatennetze überlagert.
Große Streifenkugel (links):
Nachdem ich auch schon alle möglichen Abbildungen abgeleitet habe,
war ich mit dem Wirrwarr der Pepitakugel nicht so recht zufrieden.
Deshalb entstand die Streifenkugel.
Für die Beurteilung der Geradlinigkeit sind die Polbögen wichtig.
Die anderen Kreise irritierten, sollten aber nicht ganz verschwinden.
Nun überlagern sich kräftige Polstreifen mit schwachen Ringen.
Der grüne Pol liefert die meisten Kontraste und ist jetzt vorn statt oben.
Das Liniennetz ist auch schwächer.
Fisheye lens room 0.2x (real 0.25x) |
Fisheyelens room 0.2x (real 0.25x) |
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Beide Fotos via Wikimedia Commons, Urheber: Peter Wieden (eigenes Werk)
Lizenz: CreativeCommons BY-SA 3.0 vereinfacht /rechtsverbindlich |
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