Nexus 2では欠損補間のアルゴリズムはどのように使用されますか?

Nexus 2には4つのギャップ補間オプションがあります。

Woltring(五次のスプライン)

これは、手動補間と比較して、パイプライン操作ではわずかに異なる挙動を示します。

どちらのバージョンも、欠損周辺の有効なフレームを参照データとして使用して五次スプラインを生成します。欠損は、スプラインからの補間値を使用して埋められます。欠損部前後のフレームが不十分な場合、補間は拒否されます。

Pipeline

欠損の数(欠損フレームの数/ 2)+5つの連続した有効なフレームを探して欠損から前後に検索しますが、希望の範囲が利用できない場合は、片方または両側に最低5つの有効フレームを受け入れます。有効なフレーム範囲を探してクリップの長さ全体を検索します。

Manual

欠損から最大(欠損フレーム数/ 2)+ 5フレームを前後にサーチします。この範囲で最低10個の有効なフレームが必要です。これらは連続している必要はありません。

Pattern

手動補間操作のみ。

欠損の両側と参照とする軌跡の同じフレーム間の有効なフレーム間に線形補間を生成します。欠損軌跡内の補間された値は、参照とする軌跡内の補間された値と真の値との間の差によって相殺される。

数学的に:
F(t)をフレームtに充填する軌跡の位置の値とし、D(t)を参照とする軌跡の値とする。欠損前後の有効フレームをt0、t1とする。F(t)をフレームtに充填する軌跡の位置の値とし、D(t)を参照とする軌跡の値とする。欠損前後の有効フレームをt0、t1とする。次に、フレームtにおける軌跡Gの補間位置Vを、以下のように定義すると、

V(G(t)) = ( G(t1)-G(t0) ) * ( t - t0 ) / ( t1-t0 ) + G(t0)

次に:

F(t) = V(F(t)) - V(D(t)) + D(t)

参照とする軌跡が欠損領域内に無効なフレームを持つ場合または、参照マーカーまたは補間軌跡がt0またはt1のいずれかで無効である場合に、補間を拒否する

Rigid Body

いくつかの軌跡をとり、これらが剛体として動くと仮定します。選択された軌跡の欠損は、この軌跡が同じ物体の一部であるかのように仮定します。手作業による補間は、3つの参照マーカー軌跡に限定され、1つ軌跡における欠損を埋める。パイプライン操作はできるだけ多くの参照マーカーの軌跡を使用し、選択された他のすべての軌跡を参照として使用して、選択された各軌跡の欠損を補間しようとします。

参照マーカー軌跡の位置ベクトルをP(t)とし、補間軌跡の位置をP(t)とし、充填軌道の位置をt(x)とすると、フレームtの状態を、ドナーと充満の軌道のすべてが知られています。

各行エントリM(t)(i、j)から列iの平均値を減算することによって、MをMに変換する。

O(j)=((i = 1 - > n)ΣM(i、j)/ n)M(i、j)= M

次に、共分散行列C = M(tx) 'M(t)を作成し、C = U S V *

det(V U *)<0ならばL(3,3)= -1を除いて、Lを恒等行列とする。次に、回転行列R(tx)= V L U *を生成することができる(これは事実上、2つの点群間の最適な回転を見つけるKabschアルゴリズムである)

基準フレームtxに基づくフレームtにおける補間された位置は、次のように定義される。

G(t、tx)= R(tx)(P(t)-O(tx))+ O

そして

G(t、t0)=(G(t、t0))*(t-t0)/(t1-t0)+ G

ここで、t0とt1はそれぞれギャップの前後の有効フレームです。

任意のフレームt0 <= t <= t1において3つ未満の有効なドナー軌道が存在する場合、または充填する軌道がt0またはt1で無効である場合、充填は拒否される。

キネマティック

セグメントの位置と向きに基づいて塗りを決定します。手動操作は、単一の選択された軌道上で動作し、一方、パイプライン操作は、選択されたセグメントに関連するすべての軌道におけるギャップを埋もうとする。

この演算の数学は単純に次のようになります。

T(t)-R(tx) '(P(t)-O(tx))+ O

そして

G(t、t0)=(G(t、t0))*(t-t0)/(t1-t0)+ G

ここで、R(t)は、フレームtにおける世界のセグメントの向きを定義する回転行列であり、O(t)は、フレームtにおけるセグメントの原点位置であり、t0およびt1は、ギャップの前後の有効フレームそれぞれ、

t0 <= t <= t1のいずれかのフレームで、選択されたセグメントのキネマティクスが存在しない場合、または塗りつぶす軌跡がt0またはt1で無効な場合、塗りつぶしは拒否されます。