3D數學 ---- 矩陣和線性變換(4) 摘要:
設想世界中有一個任意方向、任意位置的物體,我們要把它渲染到任意方向、任意位置的攝像機中。為了做到這一點,必須將物體的所有頂點從物體坐標系變換到世界坐標系,接著再從世界坐標系變換到攝像機坐標系。其中的數學變換總結如下:
3D數學 ---- 矩陣和線性變換(3) 摘要:
一般來說,投影意味著降維操作,有一種投影方法是在某個方向上用0作為縮放因子。這種情況下,所有點都被拉平至垂直的軸(2D)或平面(3D)上。這種類型的投影稱作正交投影(或者平行投影),因為從原來的點到投影點的直線相互平行。
3D數學 ---- 矩陣和線性變換(2) 摘要:
我們可以通過讓比例因子k按比例放大或縮小來縮放物體。如果在各方向應用同比例的縮放,并且沿原點“膨脹”物體,那么就是均勻縮放。均勻縮放可以保持物體的角度和比例不變。如果長度增加或減小因子k,則面積增加或減小k^2。在3D中,體積將增加或減小
k^3。
如果需要“擠壓”或"拉伸"物體,在不同的方向應用不同的因子即可,這稱作非均勻縮放。非均勻縮放時,物體角度將發生變化。視各方向縮放因子的不同,長度、面積、體積的變化因子也各不相同。
3D數學 ---- 矩陣和線性變換(1) 摘要: 包含平移的線性變換稱作仿射變換,3D中的仿射變換不能用 3 x 3
矩陣表達,必須使用4 x 4矩陣。
一般來說,變換物體相當于以相反的量變換描述這個物體的坐標系。當有多個變換時,則需要以相反的順序變換相反的量。例如,將物體順時針旋轉20度,擴大200%,等價于將坐標系縮小200%,再逆時針旋轉20度。