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「计算机图形学」 透视投影变换

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总体思路:先透视变换,再投影,最终的变换矩阵

1. 透视

1.1 一点透视

步骤:

(1) 进行平移变换,将三维形体平移到适当位 置l、m、n;

(2)进行透视变换;

(3)进行投影变换,向xoy平面作正投影变换,将结果变换到xoy平面上。

变换矩阵:

1.2 两点透视

步骤:

(1)先将三维形体平移到适当位置,使视点有一定 高度,且使形体的主要表面不会积聚成线;

(2)将形体绕y轴旋转一个φ⻆(φ<90 ̊),方向满足 右手定则;

(3)进行透视变换;

(4)最后向xoy面作正投影,即得二点透视图。

变换矩阵:

1.3 三点透视

步骤:

(1)首先将三维形体平移到适当位置;;

(2)将形体进行透视变换;

(3)然后使形体先绕y轴旋转φ⻆;

(4)再绕x轴旋转θ⻆;

(5)将变形且旋转后的形体向xoy面作正投影。

变换矩阵:

2 投影

  首先考虑这样一种最简单的情况,假设投影中心为坐标为 ,空间中任意一点,投影到平面一点 ,由相似三角形易证:

  易得,的齐次坐标位为

  即   因此,投投影矩阵为

  推广:空间任意一点作为投影中心,投影到xOy平面