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 M. Rosenberg
  13 ;;;;
  14 ;;;; cl-photo users are granted the rights to distribute and use this software
  15 ;;;; as governed by the terms of the GNU General Public License v2
  16 ;;;; (http://www.gnu.org/licenses/gpl.html)
  17 ;;;;
  18 ;;;; *************************************************************************
  19
  20 (in-package #:photo)
  21
  22 (defun fov-one-dim (focal-length frame-size
  23                                  &key (projection :rectilinear))
  24   (ecase projection
  25     (:rectilinear
  26      (radians->degrees (* 2 (atan (/ frame-size 2 focal-length)))))
  27     (:equisolid
  28      (radians->degrees (* 4 (asin (/ frame-size 4 focal-length)))))
  29     (:equidistance
  30      (radians->degrees (/ (* 2 frame-size) focal-length)))
  31     (:orthogonal
  32      (radians->degrees (* 2 (asin (/ frame-size 2 focal-length)))))
  33     (:stereographic
  34      (radians->degrees (* 4 (atan (/ frame-size 4 focal-length)))))
  35     ))
  36
  37
  38 (defun fov (focal-length frame-width frame-height
  39                          &key (projection :rectilinear))
  40   "Returns the angle of field of view for a focal length and frame size at infinity"
  41   (values
  42    (fov-one-dim focal-length frame-width :projection projection)
  43    (fov-one-dim focal-length frame-height :projection projection)
  44    (fov-one-dim focal-length (diagonal frame-width frame-height)
  45                 :projection projection)))
  46
  47 (defun fov-distance (focal-length frame-width frame-height distance
  48                                   &key (projection :rectilinear))
  49   "Returns the field of view and image magnificaion ratio at a given distance.
  50 NOTE: magnification assumes that distance is in the same units as frame size: mm"
  51   (multiple-value-bind (fov-width fov-height fov-diagonal)
  52       (fov focal-length frame-width frame-height :projection projection)
  53     (let* ((d-width (* distance (sin (degrees->radians fov-width))))
  54            (d-height (* distance (sin (degrees->radians fov-height))))
  55            (d-diagonal (* distance (sin (degrees->radians fov-diagonal))))
  56            (mag (/ frame-width d-width)))
  57       (values d-width d-height d-diagonal mag))))
  58
  59 (defun fov-format (focal-length format &key (projection :rectilinear))
  60   "Returns the angle of field of view for a focal length and frame size at infinity"
  61   (let ((dim (format-dimensions format)))
  62     (fov focal-length (car dim) (cdr dim) :projection projection)))