投影

基本概念

投影的分类

平面投影&透视投影

平行投影中,图形沿平行线变换到投影面上;

对透视投影,图形沿收敛于某一点的直线变换到投影面上,此点称为投影中心,相当于观察点,也称为视点
平行投影和透视投影区别在于透视投影的投影中心到投影面之间的距离是有限的,而平行投影的投影中心到投影面之间的距离是无限的。
当投影中心在无限远时,投影线互相平行,所以定义平行投影时,给出投影线的方向就可以了,而定义透视投影时,需要指定投影中心的具体位置
平行投影保持物体的有关比例不变,这是三维绘图中产生比例图画的方法。物体的各个面的精确视图可以由平行投影得到。
另一方面,透视投影不保持相关比例,但能够生成真实感视图。对同样大小的物体,离投影面较远的物体比离投影面较近物体的投影图象要小,产生近大远小的效果

灭点:不平行于投影平面的平行线,经过透视投影之后收敛于一点,称为灭点.
主灭点:坐标轴方向的平行线在投影面上形成的灭点称作主灭点。

平行投影
投影中心与投影平面之间的距离为无限
是透视投影的极限状态

三视图:
包括主视图、侧视图和俯视图三种,投影面分别与X轴、Y轴和Z轴垂直

当投影平面与三个坐标轴都不垂直时,形成的投影为正轴侧。
正轴侧又分为等轴侧、正二侧和正三侧。
当投影面与三个坐标轴之间的夹角都相等时为等轴测;当投影面与两个坐标轴之间的夹角相等时为正二测;当投影面与三个坐标轴之间的夹角都不相等时为正三测。

斜投影:投影方向不垂直于投影面

l)斜等侧投影:投影方向和投影面夹角α成45°
2)斜二侧投影:投影方向和投影面夹角α=arctan(2) 。

投影变换

三维观察变换所起的作用是完成从用户空间选取的一部分物体描述变换到显示屏上指定的视窗中的图形描述。

三维观察流水线:

3D世界坐标—》模型变换–》相对于三维观察体的裁剪–》投影变换–》变换到设备坐标系中的视口–》2D设备作品

取景变换即是完成从用户坐标系中的描述到观察坐标系中的描述的坐标变换。

观察坐标系(View Reference Coordinate或VRC):照相机所在的坐标系

规范视见体
坐标系概念
投影矩阵