3D图形理论

同学笔记

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  u012861978 2020-08-10 11:48:53

  来源：固定渲染管线实现 查看详情

  立即学习:3D图形理论-5-固定渲染管线实现-张立铜的在线视频教程-CSDN程序员研修院

   固定管线:

  

      float3  piplineTransform(float3 pos)
  	{
          float4  world(pos.x,pos.y,pos.z,1);
  		//三维坐标经过mvp变换算出屏幕坐标，openGL是使用矩阵左乘
  		float4  screen = _matProj * _matView * _matModel * world;
  		if (screen.w == 0.0f)
  		{
  			return false;
  		}
  
  		//divied by w 标准化设备坐标，-1~1
  		screen.x /= screen.w;
  		screen.y /= screen.w;
  		screen.z /= screen.w;
  
  		// map to range 0 - 1
  		screen.x = screen.x * 0.5f + 0.5f;
  		screen.y = screen.y * 0.5f + 0.5f;
  		screen.z = screen.z * 0.5f + 0.5f;
  
  		// map to viewport
  		screen.x = screen.x * _viewPort.x;
  		screen.y = _height - screen.y * _viewPort.y;
  
  		return  float3(screen.x, screen.y, screen.z);
  
  	}

  输入：顶点数据（Vertex Data）

  ->模型矩阵

  ->视图矩阵

  ->投影矩阵

  ->视口转化：把数据画到窗口 

  输入一个三维坐标，经过以上变换之后输出一个二维屏幕上的坐标，把数据显示到二维屏幕上

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  u012861978 2020-05-28 22:57:27

  来源：投影和观察矩阵 查看详情

  投影矩阵生成参数：

  perspective(float fovy, float aspect, float zNear, float zFar)函数可以生成一个投影矩阵

  fovy：指定视景体的视野的角度，以度数为单位，y轴的上下方向

  aspect：视景体的宽高比（aspect应该与窗口的宽高比大小相同）

  zNear：

  指定观察者到视景体的最近的裁剪面的距离（必须为正数）

  zFar：

  与上面的参数相反，这个指定观察者到视景体的最远的裁剪面的距离（必须为正数）

  投影矩阵可以控制视景体内的模型被渲染，视景体外的会被裁减掉：

  如何判断一个点在一个长方体内部呢？

  观察矩阵生成参数：

  生成观察矩阵函数：
  void    lookat(float3 const & eye,float3 const & lookAtPos,float3 const & up);

  eye：眼睛位置

  lookAtPos：往哪一点看

  up：向上的方向

  摄像机坐标系三个坐标轴：（以观察的方向为z轴方向）

          float3 z   =   normalize(lookAtPos - eye); //两个点生成一条射线，
          float3 y    =   normalize(up);//向上的方向
          float3 x    =   normalize(cross(f, u));
          y= cross(s, f);

  tmat4x4<T>    res(1);
          res[0][0]   =   x.x;
          res[1][0]   =   x.y;
          res[2][0]   =   x.z;
          res[0][1]   =   y.x;
          res[1][1]   =   y.y;
          res[2][1]   =   y.z;
          res[0][2]   =   -z.x;
          res[1][2]   =   -z.y;
          res[2][2]   =   -z.z;
          res[3][0]   =   -dot(x, eye);//|x|*|eye|*cos(夹角)，x是单位向量模长为1，|eye|*cos(夹角)=邻边长度，也就是摄像机x轴长度
          res[3][1]   =   -dot(y, eye);
          res[3][2]   =   dot(z, eye);

  观察矩阵（也叫视图矩阵）：相当于把摄像机放在一个位置，摄像机在不同的位置看到的范围不一样。然后把整个世界坐标系内的模型坐标转换到摄像机坐标系下。

   

   

   

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