在现实世界中,我们所观察到的对象都是三维的,这些对象包含深度信息,而计算机只能绘制二维图像。为了在计算机屏幕上显示三维环境中的实体对象,计算机需要把相应的三维实体对象映射到二维屏幕上,实现对三维实体对象的显示,此过程需要对模型进行坐标转换、视点转换、投影转换和几何变换等多种图形变换,这一过程类似于照相机的拍照过程。
此过程通常要经历几个步骤。
(1)将照相机固定在三脚架上使之对准场景(视点变换)。
(2)让拍摄的场景位于取景框中的合适位置(模型变换)
(3)选择照相机镜头或调整放大倍数(投影变换)。
(4)决定相片的大小(视口变换)。
其中,视点变换相当于调整照相机的位置方向,模型变换则指定模型的位置和朝向,如对模型进行旋转、平移、缩放或执行这些操作的组合。投影变换则相当于选择照相机镜头,可以将投影变换视为指定视野或视景体。即确定哪些物体在视野内以及这些物体在视野内的大小。投影变换和视点变换一起决定场景将如何映射到计算机屏幕上,投影变换指定映射的方式,而视口变换指定场景将被映射到什么样的屏幕区域中,视口指定图像占据的计算机屏幕区域。
内容来源:苗志宏《虚拟现实技术基础与应用》