Nuvole di punti: struttura + ess

Nuvole di punti: struttura + ess

POINT CLOUD
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VETTORI NORMALI o ORTOGONALI (il vettore normale alla superficie è il vettore ad esso perpendicolare)
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  • quando ho una curva, il vettore normale varia progressivamente
  • su uno spigolo, la normale cambia improvvisamente da un orientamento ad un altro molto diverso
OPERAZIONI CON PUNTI E VETTORI
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DIFFERENZA TRA VETTORI
  • p-q=v → la differenza tra 2 punti mi da un vettore
    • la freccia risultante però è indipendente tra i 2 punti
    • spazialmente faccio la differenza punta meno coda del vettore
  • p+v=q → sposto il punto con v e ottengo un nuovo punto, pk le coordinate sono diverse
APPUNTI
  • le coordinate di un vettore sono pari al delta tra il punto iniziale e finale per ogni coordinata
    • sia in x, y, z
  • il vettore indica lo spostamento nel suo concetto astratto
  • ||v|| → lunghezza del vettore/estensione/norma del vettore, NON le sue coordinate
    • si calcola con la formula di Pitagora
    • è sempre positiva
    • l’unico vettore di lunghezza 0 è il vettore degeneree, quello con coordinate tutte a 0
 
VETTORE UNITARIO
(spesso rappresentato con un cappuccio sopra)
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  • normalizzare = rendere il vettore unitario → scopo = avere l’informazione di solo la direzione e non la lunghezza
    • norma = lunghezza vettore
    • normalizzare = portare a lunghezza 1
  • vettore unitario → descrive l’orientamento e basta
  • un vettore si dice unitario se il quadrato delle sue coordinate è pari ad 1 (Pitagora), quindi
    • le sue coordinate non possono mai essere maggiori di 1
    • la loro somma deve essere 1
    • Ricorda che in un vettore le coordinate descrivono lo spostamento non la posizione, quindi a senso. Facendo pitagora per le sue 2 o 3 coordinate devo avere 1
ESEMPIO
  • vettore unitario: q-p/||q-p|| = d unitario
    • pk diviso la differenza tra vettori (un vettore) fratto la sua lunghezza
  • operazioni come “punto + punto” nn ha senso matematico, attenzione al buon senso
CONSIDERAZIONI
||v+w|| ≠ ||v||+||w|| pk il primo è la somma tra 2 vettori, il secondo è la somma tra 2 lunghezze
||v+w|| ≤ ||v||+||w|| → è sempre vero e si chiama disuguaglianza triangolare
 
 
SINTESI (spiegato molto meglio)
MATEMATICA
  • scalare k * vettore = vettore (scenari prevedibili in base a k)
  • vettore + vettore = vettore (incremento il valore semantico astratto del vettore)
  • punto + vettore v = punto (sposto il punto di un valore ||v||)
VETTORE
COORDINATE DI UN VETTORE
  • SEMANTICA: le coordinate di vettore esprimono lunghezza e direzione (a partire da un origine virtuale che decedo io dove mettere)
    • NON esprime una posizione e NON è considerato alcun punto iniziale specifico per lo spostamento
  • MATEMATICA: differenza tra le rispettive coordinate x,y,z dei 2 punti iniziale e finale
    • punto - punto = vettore
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vettore unitario = norma
  • descrive l’orientamento, NON lunghezza di un vettore
  • formula di normalizzazione (ovvero ricavo le coordinate del vettore unitario):
    • u = v / ||v|| q-p/||q-p||
    • v = coordinate del vettore(reale) → how: differenza tra punti: qui
    • ||v|| = lunghezza (positivo) → how: Pitagora
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  • verifica normalizzazione: le coordinate di v devono essere minori di 1
    • pk la lunghezza del vettore deve essere 1
    • e dato che pitagora esprime la lunghezza del vettore, elevando le coordinate al quadrato, devo mantenere valori ≤ 1 per avere una somma pari ad 1
  • CONSIDERAZIONI
    • ||v+w|| ≠ ||v||+||w|| pk il primo è la somma tra 2 vettori, il secondo è la somma tra 2 lunghezze
      ||v+w|| ≤ ||v||+||w|| → è sempre vero e si chiama disuguaglianza triangolare
SEMANTICA
  • nuvola di punti → punto (un campione della superficie) → posizione, normale, altri attributo che descrivono la superficie
  • normale di un campione: descrive l’orientamento locale della superfice del modello 3d, maggiore è la risoluzione della nuvola, maggiore è la precisione
  • punto, vettore e scalare hanno applicazioni semantiche precise:
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ESERCIZI
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