三維觀察流水線的理解

2022-08-29 22:39:23 字數 904 閱讀 2772

在計算機圖形學中,渲染圖形的過程可以分為兩大類:第一步是t&l過程全稱是transforming and lighting,即頂點的座標變換和光照過程,通常稱為頂點變換流水線;第二步就是光柵化,對於光柵化就是按照圖形頂點資訊設定對應的畫素的顏色,然後呈現在螢幕上。下面我們以directx3d中的t&l過程為例,說明具體的過程。directx3d中圖形的頂點的座標系是三維座標系,而計算機的螢幕則是乙個二維的平面,我們要將三維座標系中的頂點渲染到二維的電腦平面上,就需要對頂點進行處理。使其投射到二維座標系中,這個過程就是頂點的座標變換。

t&l的頂點的變換過程分為以下五步:

物體在三維空間中的運動以及形變的過程叫做世界變換。其中物體所在的三維空間為世界空間,物體的座標係為世界座標系。世界變換主要包括移動、旋轉、縮放等。

物體由世界座標系轉換到觀察座標系的過程叫做觀察變換。這其實就像用攝像機攝影一樣,攝影機所在位置就是觀察點,攝像機的朝向就是觀察方向。以觀察點為座標原點,以觀察方向為座標軸的座標系就是觀察座標系。

將三維空間中的頂點投影到二維平面的過程叫做投影變換。這個過程可以看做,頂點經過觀察變換後,將三維座標投影到攝像機的膠片上,以膠片的中心為座標原點的座標係為投影座標系。

將浮點座標轉換為畫素座標的過程叫做視區變換。最終的座標與定義的視區的長寬比例以及長寬大小有關。不過directx3d的圖形渲染也沒有必要必須需要經過t&l處理,像在之前的章節中,我們繪製的圖形使用的頂點,在定義時被定義為經過變換的頂點,即直接將頂點的座標作為螢幕座標繪製出來,並沒有進行t&l處理,但如果想得到絢麗的效果,t&l處理還是必須的。

三維觀察流水線的理解

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