投影變換 透視投影和正交投影

2021-04-29 14:31:04 字數 1004 閱讀 6177

.2.3 投影變換

3.2.3.1

基本概念

在計算機圖形軟體中所採用笛卡爾

(cartesian)

直角三維座標系統,按照

z軸方向的不同有兩種形式: 1

右手系統:當用右手握住

z軸時,大姆指指向

z軸的正方向(圖

3.20(a))

,其餘四個手指從x軸到

y軸形成乙個弧。 2

左手系統:當用左手握住

z軸時,大姆指指向

z軸的正方向(圖

3.20(b)))

;其餘四個手指從x軸到

y軸形成乙個弧。

分量(x,y,z)

描述,這樣的物體稱為三維物體。要想將乙個三維物體描畫在乙個二維的平面,如紙面,螢光屏面上,必須對三維物體進行投影。投影

(project)

是一種使三維物件對映為二維物件的變換。它可描述為:

project(object(x,y,z))

→object(x′,y

′)投影的要素除投影物件,投影面外,還有投影線。按照投影線角度的不同,有兩種基本投影方法:

1平行投影

(parallel projection)

。它使用一組平行投影將三維物件投影到投影平面上去(圖

3.21(a))。2

透視投影

(perspective projection)

。它使用一組由投影中心產生的放射投影線,將三維物件投影到投影平面上去。

在圖3.21中,f

為投影平面;

p1p2

為三維直線;p′,

p′是p1p2在f

上的投影;虛線顯示投影線;

o是投影中心。

由平行投影方法表現三維物件的圖,稱為正檢視和軸測圖,由透視投影方法表現三維物件的圖,稱為透檢視。在以下幾節的討論中,假設投影面與

xoy面重合,即在投影面上z=

0。

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