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真实感渲染:模型变换

时间:2023-01-30 08:11:14浏览次数:53  
标签:渲染 变换 模型 投影 真实感 物体 坐标系 3D

大家好~本课程为“真实感渲染”的线上课程,从0开始,介绍相关的图形学算法和数学基础,给出详细的数学推导、伪代码和实现代码,最终带领大家开发出基于物理的渲染器

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  • 有哪些3D变换?
  • 为什么要引入“齐次坐标”?
  • 如何进行组合变换?

为什么要学习本课

  • 3D世界是如何投影到2D屏幕的?
    image

  • 什么是模型变换?

主问题:3D世界是如何投影到2D屏幕的

  • 生活中有哪些例子应用了3D到2D的投影?
    答:相机照相
  • 请以相机照相为例,说明投影有哪些步骤?
    答: 摆放物体;摆放相机;按下快门照相

主问题:什么是模型变换

为什么要进行“模型变换”

  • “模型变换”对应相机照相的哪个步骤?
    答:摆放物体
  • 所以“模型变换”是3D世界投影到2D屏幕的第一步

主问题:什么是模型变换

  • 什么是本地坐标系?
    答:本地坐标系是以物体自身位置作为原点,表示物体间相对位置和方向
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  • 什么是世界坐标系?
    答:世界坐标系是场景中所有的物体都统一遵守的坐标系,它标注了每个物体在世界中的唯一位置方向信息
    image

  • 可以通过哪几个3D变换来变换图中的立方体?
    image
    image

答:
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  • 此处的组合变换公式是什么?

\[? \begin{bmatrix} x \\ y \\ z \\ 1 \end{bmatrix} \\ 其中:后者为模型的一个点在本地坐标系的坐标 \]

答:

\[STR \begin{bmatrix} x \\ y \\ z \\ 1 \end{bmatrix} \]

  • 此处的模型矩阵是什么?
    答: \( M_{model} = STR \)
  • 所以说,什么是模型变换?
    答:模型变换是将物体从“本地坐标系”变换到“世界坐标系”。
    具体就是将物体的某个点与模型矩阵相乘,使该点从“本地坐标系”变换到“世界坐标系”

结学

  • 什么是模型变换?
  • 为什么相机照相中的“摆放物体”是在进行模型变换?

总结

  • 请总结本节课的内容?
  • 请回答开始的问题?

参考资料

扩展阅读

标签:渲染,变换,模型,投影,真实感,物体,坐标系,3D
From: https://www.cnblogs.com/chaogex/p/17074238.html

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