fov.lisp

   1 ;;;; -*- Mode: LISP; Syntax: ANSI-Common-Lisp; Base: 10; Package: photo -*-
   2 ;;;; *************************************************************************
   3 ;;;; FILE IDENTIFICATION
   4 ;;;;
   5 ;;;; Name:          fov.lisp
   6 ;;;; Purpose:       Field of view functions for cl-photo
   7 ;;;; Programmer:    Kevin M. Rosenberg
   8 ;;;; Date Started:  April 2005
   9 ;;;;
  10 ;;;; $Id$
  11 ;;;;
  12 ;;;; This file, part of cl-photo, is Copyright (c) 2005 by Kevin Rosenberg.
  13 ;;;; Rights of modification and redistribution are in the LICENSE file.
  14 ;;;;
  15 ;;;; *************************************************************************
  16
  17 (in-package #:photo)
  18
  19 (defun fov-one-dim (focal-length frame-size
  20                                  &key (projection :rectilinear))
  21   (ecase projection
  22     (:rectilinear
  23      (radians->degrees (* 2 (atan (/ frame-size 2 focal-length)))))
  24     (:equisolid
  25      (radians->degrees (* 4 (asin (/ frame-size 4 focal-length)))))
  26     (:equidistance
  27      (radians->degrees (/ (* 2 frame-size) focal-length)))
  28     (:orthogonal
  29      (radians->degrees (* 2 (asin (/ frame-size 2 focal-length)))))
  30     (:stereographic
  31      (radians->degrees (* 4 (atan (/ frame-size 4 focal-length)))))
  32     ))
  33
  34
  35 (defun fov (focal-length frame-width frame-height
  36                          &key (projection :rectilinear))
  37   "Returns the angle of field of view for a focal length and frame size at infinity"
  38   (values
  39    (fov-one-dim focal-length frame-width :projection projection)
  40    (fov-one-dim focal-length frame-height :projection projection)
  41    (fov-one-dim focal-length (diagonal frame-width frame-height)
  42                 :projection projection)))
  43
  44 (defun fov-distance (focal-length frame-width frame-height distance
  45                                   &key (projection :rectilinear))
  46   "Returns the field of view and image magnificaion ratio at a given distance.
  47 NOTE: magnification assumes that distance is in the same units as frame size: mm"
  48   (multiple-value-bind (fov-width fov-height fov-diagonal)
  49       (fov focal-length frame-width frame-height :projection projection)
  50     (let* ((d-width (* distance (sin (degrees->radians fov-width))))
  51            (d-height (* distance (sin (degrees->radians fov-height))))
  52            (d-diagonal (* distance (sin (degrees->radians fov-diagonal))))
  53            (mag (/ frame-width d-width)))
  54       (values d-width d-height d-diagonal mag))))
  55
  56 (defun fov-format (focal-length format &key (projection :rectilinear))
  57   "Returns the angle of field of view for a focal length and frame size at infinity"
  58   (let ((dim (format-dimensions format)))
  59     (fov focal-length (car dim) (cdr dim) :projection projection)))