7、事例七： OpenGL变换总结

OpenGL变换包括计算机图形学中最基本的三维变换，即几何变换、投影变换、裁剪变换、视口变换，

以及针对OpenGL的特殊变换概念理解和用法，如相机模拟、矩阵堆栈等，这些基础是开始真正走进三维
世界无法绕过的基础.

实际上，从三维空间到二维平面，就如同用相机拍照一样，通常都要经历以下几个步骤
（括号内表示的是相应的图形学概念）：
第一步，将相机置于三角架上，让它对准三维景物（视点变换，Viewing Transformation）。
第二步，将三维物体放在适当的位置（模型变换（几何变换），Modeling Transformation）。
第三步，选择相机镜头并调焦，使三维物体投影在二维胶片上（投影变换，Projection Transformation）。
第四步，决定二维像片的大小（视口变换，Viewport Transformation）。
这样，一个三维空间里的物体就可以用相应的二维平面物体表示了，也就能在二维的电脑屏幕上正确显示了。

三维图形世界中的还有几个特殊坐标系的概念。
1）、显示三维图形的这个坐标系称为世界坐标系。
2）、要在图形显示器上显示，这就要在图形显示器屏幕上定义一个二维直角坐标系，这个坐标系称为屏幕坐标系。
这个坐标系坐标轴的方向通常取成平行于屏幕的边缘，坐标原点取在左上角，长度单位常取成一个象素的长度，大小可以是整型数。
3）、为了使三维休能在二维显示器上显示出来，必须要通过投影进行降维处理。
投影的方法有两种，即正射投影和透视投影。正射投影和透视投影定义一个三维视景体（Viewing Volume）。
正射投影时一般是一个长方体的视景体，透视投影时一般是一个棱台似的视景体。只有视景体内的物体能被投影在显示平面上，其他部分则不能。
4）、在绘画3D图形的屏幕窗口内可以定义一个矩形，称为视口（Viewport），视景体投影后的图形就在视口内显示，
三维图形根据视口变换后， 即可以显示满屏，也可以只显示一部分。为了适应物理设备坐标和视口所在坐标的
差别，还要作一适应物理坐标的变换。这个坐标系称为物理设备坐标系。

世界坐标系中的三维物体 ————> 三维几何变换 ————> 投影 ————> 三维裁剪 ————> 视口变换 ————> 屏幕坐标系中的图形显示