投影矩阵

starmier · 简书 · · 2019-05-22 22:13

1. 透视投影矩阵

小孔成像是大多数人所熟知的最简单的成像原理之一，在计算机图形学中，建模自小孔成像原理的透视摄像机是常用的摄像机模型。

小孔成像&简单的透视摄像机模型.png

常用的透视摄像机就是把小孔和屏幕（成像平面）的顺序交换，维持相似关系不变，因而这一模型达到了拟真的效果而被广泛应用。而透视摄像机模型用在光栅话渲染管线的结果，就是透视投影的过程。

透视投影过程.png

然而，由于光栅化渲染中的几何变换多基于四阶方阵
与齐次坐标表示的向量的乘法，而四阶方阵只能表示仿射变换，无法实现透视摄像机“近大远小”的特性（仿射变换维持平行线相互平行，而“近大远小”不具有该性质），因此透视摄像机模型的实现要多费一番功夫。
*~

在3D图形学中，我们是通过定义投影矩阵的方式来描述视景体的。通过定义中心透视矩阵来描述中心透视视景体，通过定义正交矩阵的方式来定义正交视景体。

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