3D 常用公式

2021-06-18 04:45:12 字數 4601 閱讀 4322

3d program 

常用公式1 

兩個向量a

和b的標量積

(參見第五章

): 

ababab

abxx

yyzz



2  兩個向量a

和b的向量積

(參見第五章

): 

abiaab

bjaa

bbka

abbi

jkaa

abbb

yzyz

xzxz

xyxy

xyzx

yz















det

detdet

det4 

平移變換,tt

xy,和

tz描述平移

(參見第二章

): 

xyz

tttx

yzxy

z110

0001

0000

1011









5 縮放變換,ss

xy,和

sz描述縮放

(參見第二章

): 

xyz

sssx

yzxy

z000

000







6 3d旋轉變換,角度

,和描述旋轉

(參見第二章

): 左手

:-z->+x繞y

+y->-z繞x

+x->+y繞z



xyzx

yzcos(

)sin(

)sin(

)cos(

)cos(

)sin(

)sin(

)cos(

)cos(

)sin(

)sin(

)cos()





0

0100

1000

0000

01

















7 

透視變換,

focus

指定了透視縮短(

perspective foreshortening)(

參見第二章

): 

x

yzfocusxy

z110

0001

0000

0100

101/









既然在結果向量的最後乙個元素不是

1,通過乘上

1/(z

/focus)

來歸一化:

透視變換還有幾個其它的問題。

比如說,

z=0的點將被投影變換對映到**?要知道,

從上面的

公式中能看出,

z=0的時候會導致計算錯誤。

另乙個問題,

z為負值的時候的計算會產生負座標。我們看到的將會是物件(或物件的一部分)

被翻轉過頭了。但是,帶有負

z座標的的物件在觀察面的後面,躲在了觀察者的身後。這樣,我們實

際上看不到它了(至少是它的一部分)

。解決這個問題的唯一的辦法是保證沒有無效的z座標

。一條實現途徑是對原始的點集進行3d裁

剪(在後面章節中討論2d和

3d裁剪的細節)。8 

逆紋理對映方程,vu

,是紋理空間基(

basis

)在視空間的對映,

o是紋理空間原

點在視空間的對映(參見第三章): 

uivovo

focusjv

ovofocusvo

voiv

uvufocusjv

uvufocusvu

vuzy

yzxz

zxyx

xyyz

zyzx

xzxy

yx











()/

()/(

)()/

()/(

) vi

uouo

focusju

ouofocusuo

uoiv

uvufocusjv

uvufocusvu

vuyz

zyzx

xzxy

yxyz

zyzx

xzxy

yx











()/

()/(

)()/

()/(

)11 直

線方程,

c同向向量

(co-directed vector),

q是在直線上的點

(參見第五章): 

xqtc

11 平

面方程,

n是法向量,

p是平面上的點

(參見第五章

): 

()xpn

012 

球方程,

m是球心,

r是其半徑

(參見第五章

): 

()xmr

11 

尋找直線和平面的交點

(參見第五章

): 

xqtcxpn

qtcpn







()

()00

tcnpqnt

pqnc

n



()

()12 尋

找直線和球的交點

(參見第五章

): 

xqtcxmx

mrqtc

mqtcm

r







()

()()

()22

()()()q

mqmtc

qmtc

cr



20

2216 h

ermite

平面曲線方程,pp

12,是端點,vv

12,是曲線在端點上的切線

(參見第六章

): x

tytt

ttpp

vv()

()

















321

2121

2211

3321

0010

1000

15 b

ézier

平面曲線方程,pp

pp12

34,,

,是其控制點

(參見第六章

): x

tytt

ttpp

pp()

()

















321

2341

1331

3630

3300

1000

16 3

d雙三次麵片的一般形式,

g包含控制點

(參見第六章

): 

x

tsyt

szts

tttm

gmss

st(,

)(,)

(,)











32

3211

16 環

境照明模型

(參見第八章

): iki

reflected

object

ambient

17 

漫反射照明模型

(參見第八章

): iki

kireflected

ambient

ambient

diffuse

idirectedi

,cos

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