如何从曲面法线映射中绘制曲面法线？

Question

利用深度学习从单目RGB图像中估计表面法线是一项常见的任务。生成的图像一般如下所示：

我的问题是，如何使用这张地图为图像上的任意一点绘制一个法线矢量(箭头)？例如，我想在台面上画一条指向上的线。

我在这个主题上发现的最相关的小窍门是：“法线地图中的RGB颜色通道(红色、绿色和蓝色)对应于曲面法线各自的X、Y和Z坐标。”

但我不明白这意味着什么。这些值是标准的RGB，即对于每个坐标，在范围0,255中得到三个数字。仅仅通过表面之间颜色的变化，它显然与法线有关(很明显)，但当我尝试使用matlab的箭图时，我无法得到合理的结果。

TLDR:曲面法线映射和实际法向量之间的关系是什么？如果图像上的点表示垂直于该点的法向量，我如何绘制一条3d线？

Answer 1

通常，−1，1中包含XYZ组件的法线向量线性映射到RGB范围0,255。您可以通过反转此映射来检索法线向量。

为了完整起见，编码是：

r = \text{round}((0.5x + 0.5) \cdot 255) \\ g = \text{round}((0.5y + 0.5) \cdot 255) \\ b = \text{round}((0.5z + 0.5) \cdot 255)

解码是：

x = (r/255) \cdot 2 - 1 \\ y = (g/255) \cdot 2 - 1 \\ z = (b/255) \cdot 2 - 1