Directx9.0学习笔记二

最新推荐文章于 2016-06-09 00:40:36 发布

xchyi

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分类专栏：笔记文章标签： direct3d 图形

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本文详细解释了三维物体如何通过投影变换被准确地从观察空间映射到摄影空间，进而投影到二维屏幕上。包括世界变换、取景变换、投影坐标变换和视区变换的概念与应用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

投影变换

将摄影空间中的三维物体投影到二维胶片上，也就是Direct3D中的屏幕，这种三维到二维的变换过程就是投影变换，即从取景空间到摄影空间的变换。设三维物体在观察空间中的坐标为P_view，投影矩阵为M_proj，则顶点在投影空间中的坐标为：

P_proj= P_view* M_proj

（1）世界变换和世界坐标系：物体在三维空间的运动和变形过程称为世界变换，如平移、旋转、缩放等。物体在其中运动的三维空间称为世界空间，它的三维坐标系表示称为世界坐标系，物体顶点在世界坐标系里的坐标变换称为世界变换。

（2）取景变换和观察坐标系：把图形显示想象成摄像过程，取景变换就像摄像机中摄像机的摆放一样，在三维图形显示中，需要设置一个虚拟摄像机，屏幕显示的图形就是虚拟摄像机拍摄在胶片上的景物。以摄像机位置为参考原点，摄像机观察的方向为坐标轴，建立的坐标系称为观察坐标系，物体在观察坐标系中的相对坐标称为观察坐标，顶点从世界坐标到观察坐标的转换称为取景变换。

（3）投影坐标和投影坐标系：物体从世界坐标描述转换到观察坐标后，可将三维物体投影到二维表面上，即投影到虚拟摄像机的胶片上，这个过程就是投影变换。以胶片中心为参考原点的空间坐标系称为投影坐标系，物体在投影坐标系中的坐标称为投影坐标。

（4）视区变换和屏幕坐标系：物体在投影坐标系中的表示为浮点坐标，通过定义屏幕显示区域（一般为显示窗口大小），将浮点坐标转化为像素坐标的过程称为视区变换，该像素坐标值称为屏幕坐标。例如，如果定义视区大小为宽640像素、高480像素，那么投影坐标（1.0f, 0.5f）经过视区变换后的屏幕坐标为（640, 240），如果定义视区大小为宽1024像素、高800像素，经过视区变换后的屏幕坐标为（1204, 400）。