1.3D图形学中常用的坐标系:
* 世界坐标系
世界坐标系是一个特殊的坐标系,它建立了描述其他坐标系所需要的参考框架。从另一方面说,能够用世界坐标系描述其他坐标系的位置,而不能用更大的、外部的坐标系来描述世界坐标系。
* 物体坐标系
物体坐标系是和特定物体相关联的坐标系。每个物体都有它们独立的坐标系,当物体移动或改变方向时,和该物体相关联的坐标系将随之移动或改变方向。某些情况下,物体坐标系也被称作模型坐标系。
* 摄像机坐标系
摄像机坐标系是和观察者密切相关的坐标系。摄像机坐标系和屏幕坐标系相似,差别在于摄像机坐标系处于3D空间中而屏幕坐标系在2D平面中。摄像机坐标系能被看作是一种特殊的“物体”坐标系,该“物体”坐标系就定义在摄像机的屏幕可视区域。
* 惯性坐标系
为了简化世界坐标系到物体坐标系的转换,人们引入了一种新的坐标系,称作惯性坐标系,意思是在世界坐标系到物体坐标系的“半途”。惯性坐标系的原点和物体坐标系的原点重合,但惯性坐标系的轴平行于世界坐标系的轴。
* 嵌套式坐标系
根据物体运动的复杂性物体能在不同层次上分为许多不同的子空间,我们称子坐标系嵌入在父坐标系中,这种坐标系的父---子关系定义了一种层次的、或树状的坐标系。世界坐标系是这棵树的根。
2.坐标变换
知道某一点的坐标,怎样在另一个坐标系中描述该点。这项技术的术语名称是:坐标变换。
从物体坐标系转换到世界坐标系,步骤为:
1. 将物体坐标轴顺时针旋转45度转换到惯性坐标系;
2. 将惯性坐标系向下向左平移就转换到了世界坐标系。