第6讲图形观察与几何变换 1图形观察 2几何变换 3应用举例
第6讲 图形观察与几何变换 1 图形观察 2 几何变换 3 应用举例
1.图形观察 2-3
2-3 1. 图形观察
图形观察 ■图形变换和观察是计算机图形学的基础内容之 ■图形观察是通过指定一个图形中要显示的部分以及在显示 器显示位置,并执行从世界坐标系到设备坐标系的图形变 换及删除位于显示区域范围以外的图形部分而实现的 ■类似于用相机拍摄物体的过程 将物体在某个位置摆放好 相机定位 确定相机方向、朝向 取景 成像 ■图形观察所要解决的问题:将某个物体的一部分或全部映 24射到某显示区域中(如显示器)
2-4 图形观察 ◼ 图形变换和观察是计算机图形学的基础内容之一 ◼ 图形观察是通过指定一个图形中要显示的部分以及在显示 器显示位置，并执行从世界坐标系到设备坐标系的图形变 换及删除位于显示区域范围以外的图形部分而实现的 ◼ 类似于用相机拍摄物体的过程： – 将物体在某个位置摆放好 – 相机定位 – 确定相机方向、朝向 – 取景 – 成像 ◼ 图形观察所要解决的问题：将某个物体的一部分或全部映 射到某显示区域中（如显示器）
图形观察中涉及的坐标系 ■图形观察变换流程 一物体建模:在模型坐标系对物体进行几何建模 物体的建模变换:物体平移、旋转、缩放等变换操作, 构造世界坐标场景,得到世界坐标系描述 视点变换:在世界坐标系中对相机定位、定向,设置取 景方式,从而得到观察坐标系 观察变换、投影变换:将世界坐标系中的几何模型变换 到规范化设备坐标系中的二维几何描述 工作站变换:规范化设备坐标系到设备坐标系的变换 2-5
2-5 图形观察中涉及的坐标系 ◼ 图形观察变换流程 – 物体建模：在模型坐标系对物体进行几何建模 – 物体的建模变换：物体平移、旋转、缩放等变换操作， 构造世界坐标场景，得到世界坐标系描述 – 视点变换：在世界坐标系中对相机定位、定向，设置取 景方式，从而得到观察坐标系 – 观察变换、投影变换：将世界坐标系中的几何模型变换 到规范化设备坐标系中的二维几何描述 – 工作站变换：规范化设备坐标系到设备坐标系的变换
图形观察中涉及的坐标系 ■模型坐标系( Modeling Coordinate System):为方便 地构造单个对象而定义的坐标系统。 √根据用户需要,可自由定义其原点和方向 √通过模型坐标系描述的物体,可以在将模型坐标系“放 入”世界坐标系后,很方便地得到物体在世界坐标系中 的描述 √模型坐标系主要是为了方便用户对物体建模 2-6
2-6 图形观察中涉及的坐标系 ◼ 模型坐标系（Modeling Coordinate System）：为方便 地构造单个对象而定义的坐标系统。 ✓根据用户需要，可自由定义其原点和方向 ✓通过模型坐标系描述的物体，可以在将模型坐标系“放 入”世界坐标系后，很方便地得到物体在世界坐标系中 的描述 ✓模型坐标系主要是为了方便用户对物体建模