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OpenGL坐标系及坐标转换

理解掌握了有关坐标变换的内容,就算真正走进了精彩地三维世界。 坐标系统 OpenGL使用的是右手笛卡尔坐标系统,Z正轴垂直屏幕向外,X正轴从左到右,Y正轴从下到上。...世界坐标系:在现实世界中,所有的物体都具有三维特征,但计算机本身只能处理数字,显示二维的图形,将三维物体及二维数据联系在一起的唯一纽带就是坐标。...为了使被显示的三维物体数字化,要在被显示的物体所在的空间中定义一个坐标系。这个坐标系的长度单位和坐标轴的方向要适合对被显示物体的描述,这个坐标系称为世界坐标系。世界坐标系是始终固定不变的。...左图——相机模拟OpenGL中的各种坐标变换 从三维物体到二维图象,就如同用相机拍照一样,通常都要经历以下几个步骤: 1、将相机置于三角架上,让它对准三维景物,它相当于OpenGL中调整视点的位置,即视点变换...3、选择相机镜头并调焦,使三维物体投影在二维胶片上,它相当于OpenGL中把三维模型投影到二维屏幕上的过程,即OpenGL的投影变换 (Projection Transformation),OpenGL

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OpenGL坐标转换推导(十一)

OpenGL坐标转换过程 之前我们已经提到在OpenGL中,所有物体都是在一个3D空间里的,但是屏幕都是2D像素数组,所以OpenGL会把3D坐标转变为适应屏幕的2D像素,最终投射到2D的屏幕上去。...总的来说在OpenGL体现中,如果要实现3D物体的运动实际上是每个顶点的位置改变,而顶点的位置改变则是通过矩阵乘法来实现的。...而且OpenGL 使用GPU来进行运算,GPU对于矩阵乘法有着非常高效的算法。我们也希望这里的平移变换能用矩阵乘法(具体说是左乘)来表达。...多出来的这个1只要在需要的时候把它去掉,我们就能得到原来的3维坐标。实际上,在OpenGL ES中,我们总是以4维的齐次坐标来表示顶点坐标。...小结 以上两种矩阵推算过程只是OpenGL 众多矩阵变换中的两种,是为了举例说明顶点坐标变换的思维过程,让初学者容易触摸到入门的门槛。有兴趣的同学,可以再在这基础上作更深入详细的研究。

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OpenGL ES 投影和坐标

为了使讨论更加容易,让我们也暂时假定OpenGL占用整个显示屏。 如果设备是在竖屏模式下,那么[-1,1]的范围对应1280像素高,却只有720像素宽。...接下来,我们需要找到某种可以把虚拟空间坐标转化回归依化设备坐标的方法,让OpenGL可以正确的渲染它们。这种转换应该把屏幕方向计算在内,以使图像在竖屏模式和横屏模式看上去都一样。...正如在一些城市模拟和策略游戏中看到的,这种类型的投影能用来重新创建一个经典的三维角。 ? 当我们使用正交投影把虚拟坐标变换回归化设备坐标时,实际上定义了三维世界内部的一个区域。...4.线性代数基础 OpenGL大量使用了向量和矩阵,矩阵的最重要的用途之一就是建立正交和透视投影。...归一化设备坐标使用的是左手坐标系统,而在OpenGL的早期版本,默认使用的确实右手坐标系统,其使用Z的负值增加表示距离增加。这就是为什么Android的Matrix会默认生成反转Z的矩阵。

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OpenGL 学习系列---坐标系统

不规则的形状 好好的正五边形却东倒西歪的,这就是因为我们前面的绘制都是把它当成 二维 的绘制,而在 OpenGL 中却是绘制 三维的。...在二维和三维之间还有个转换,而之前为了方便学习则忽略了这个转换,现在就要开始理解它了 —— 坐标系统!! 坐标系统 ?...三维坐标系 在立体几何的坐标系里面定义一个点的位置,需要 x、y、z 三个坐标轴的值,而在 OpenGL 中绘制 3D 物体也是需要的。...在进入不同的坐标空间之前,需要先了解 OpenGL坐标系: OpenGL 是一个右手坐标系,正 X 轴在右手边,正 Y 轴朝上,正 Z 轴穿过屏幕朝向你。 ?...透视除法 当坐标经过投影矩阵的变换到裁剪空间之后,紧接着就会进行透视除法的操作。 透视除法是在三维绘制中产生近大远小效果非常关键重要的一步。 在此之前要先来了解一下 OpenGL 中的 w 分量。

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OpenGL ES 2.0 (iOS):坐标空间 与 OpenGL ES 2 3D空间

屏幕空间 三、OpenGL ES 2 3D 空间 1. 变换发生的过程 2. 各个变换流程分解简述 3. 四次变换与编程应用 四、工程例子 五、参考书籍 ---- 一、多坐标系 1....像素缩放比 三、OpenGL ES 2 3D 空间 1. 变换发生的过程 ?...各个变换流程分解简述 阶段一:追加 w 分量为 1.0 (第一个蓝框) 这个阶段不需要程序员操作 这里的原因是,OpenGL 需要利用齐次坐标去进行矩阵的运算,核心原因当然就是方便矩阵做乘法咯(...1.0 ]之间,才能正确显示,原因是 OpenGL 的正方体值范围就是 [ -1.0, 1.0 ] 不存在其它范围的值;而 z 的值范围是由摄像机决定的,摄像机所处的位置就是 z = 0,的位置,所以...Guide》 《OpenGL Programming Guide 8th》 《3D 数学基础:图形与游戏开发》 《OpenGL 超级宝典 第五版》 《Learning OpenGL ES For

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OpenGL基本框架与三维对象绘制

上次我们介绍了OpenGL的环境构建和二维对象的绘制,这次我们来讲讲三维对象的绘制:  绘制代码如下: // opengltest2.cpp : Defines the entry point for...stdio.h> #include #include #define PI 3.1415926 //金字塔初始旋转角度 GLfloat rtri = 0; //用户自定义三维空间的齐次坐标矩阵...(0.7, 0.5, 0.4) glColor3f(1, 0, 0); glVertex3f(0.7, 0.5, -0.4); glEnd();//结束绘制点 //绘制坐标轴...视景体的宽度和高度比,视距(焦距) //(near)和视径(far)参数 //near = 1, far = 100, Z 轴负向顺着视线方向指向屏幕内 //X 轴正向向右,Y 轴正向向上,坐标原点在屏幕中心处...GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH); //初始化绘图窗口大小参数 glutInitWindowSize(1024, 768); //窗口左上角坐标参数

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三维世界中的坐标

本文是threejs系列的第二篇,阅读前面的文章有助于更好的理解本文: ---- 1.一个简单的案例,理解threejs中几个基本概念 ---- 坐标体系 首先,threejs中坐标体系是右手坐标系,如下图...在此基础上,坐标体系分为世界坐标和本地坐标,相机默认位于世界坐标体系的(0,0,0)点,本地坐标则是一个组件内部的坐标。如下图,每个组件内部都会有一个坐标体系,这个就是本地坐标: ?...默认位置 按理说,场景是不需要坐标这个概念的,其他的组件和相机是有坐标的,在上文的案例中,读者可以在浏览器控制台打印出所有的坐标: ?...可以看到,相机的坐标是(0,0,5),其他的坐标则都是(0,0,0),相机默认坐标也是(0,0,0),只是由于我们在代码中配置了z轴坐标为5,不知读者是否还记得上文中如下一行代码: camera.position.z...当然这样看起来三维的效果还是不太明显,那么可以将相机向上太高一点,即相机的y轴移动一个单位,此时,拍摄到的图像会相应的向下移动一个单位,为了使组件看起来依然在原点,这个时候需要调整下相机的方向,相机本来是查看正前方事物

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OpenGL学习笔记 (三)- 坐标系与顶点变换

由于需要将三维空间以二维的形式呈现出来,因此我们需要对观察空间的物体进行投影,而裁剪空间可以理解为投影的中间步骤。...因为实质上,我们刚刚列举的操作都是在变换一个三维空间内的向量,而平移向量是一个毫无意义的操作。因此,为了平移一个坐标,我们需要在更高阶的空间进行操作。...我们可以把一个三维空间的坐标增广写为 ,这样平移操作就可以表示为 这样我们就可以写出任何代表仿射变换的矩阵了。...另外,对于原先用于变换的三阶方阵,我们可以等价的改写为 除此之外,我们还可以使用齐次坐标来区分点和向量。若一个齐次坐标的w分量为0,即 ,那么这个齐次坐标就可以视为代表一个三维空间向量。...这是一个降维的过程,通过透视除法,齐次坐标将会转为三维直角坐标坐标。 视口变换 视口变换的操作相对简单,只需要对坐标进行简单的处理。

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ThreeJS中三维世界坐标转换成二维屏幕坐标

WebGL是openGL在浏览器上的一个实现。Threejs对WebGL进行了封装,让前端开发人员在不需要掌握很多数学知识和绘图知识的情况下轻松进行web 3D开发,简单易用。...三维开发中最常用的是三维坐标和二维坐标的转换,比如说:给一个三维模型中动态赋予一个文字标签进行展示,以前使用OpenGL处理起来比较麻烦,使用Threejs就简单了很多。...关键一步:vector.project(camera) ,表示将该三维坐标投影到视角相机平面上,变成一个二维坐标,结果为一个单位向量(标准向量),返回的结果是世界坐标worldVector在camera...相机对象矩阵变化下对应的标准设备坐标, 标准设备坐标xyz的范围是[-1,1]。...画布的中心从屏幕坐标系的角度看是坐标是(window.innerWidth/2,window.innerHeight/2),从WebGL标准设备坐标系的角度看是坐标原点(0,0)。

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opengl入门-坐标系统(2)单model 3D动画

1.gif 坐标系统(1)记录了基本的坐标变换的过程,这篇记录从二维到三维生成一个3D动效的代码实现。...代码和坐标系统(1)基本一样,涉及到坐标生成和贴图计算有点区别,详细代码如下记录,有几点需要注意: 使用glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 36)绘制片元,DrawArrays和...看怎么设计代码方便吧,如果有大量相同的三角形顶点,那就更适合DrawElements 不要忘了设置glEnable(GL_DEPTH_TEST),使深度测试生效,没有设置片元会相互遮盖错乱,生效后相机位坐标中靠前的片元会遮盖后面的片元..., GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE); #ifdef __APPLE__ glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE...window); glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback); // glad: load all OpenGL

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OpenGL ES 2.0 Using Modern Mobile Graphics Hardware

OpenGL ES 是与当前的嵌入式系统硬件系统有关系,那么如何保存当前平台下的环境,从而为渲染提供唯一的平台环境? 八. 移动设备屏幕的坐标系统和 OpenGL ES 的坐标系统是否相同?...(从三维数据到二维图像的过程就是渲染,就是把三维信息绘制成一张二维的图像(基于像素)) 二. 图像的组成是什么呢? ?...特定的嵌入式系统(OpenGL ES)环境 特定的 GPU 硬件 Frame Buffer 渲染通道 三维数据信息 渲染相关的信息 九. Context 能有什么用?...移动设备屏幕的坐标系统和 OpenGL ES 的坐标系统是否相同? 解答: OpenGL ES 是三维坐标系(x, y, z),设备屏幕坐标系统是二维坐标系(x, y) 三维坐标系: ?...三维图形: ? 注:OpenGL ES 实质绘制的是三维坐标点,坐标点既是像素点,像素点既是 RGB 颜色数组;

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使用SharpGL三维建模技术生成3D井眼轨迹图

分别映射到SharpGL三维模型中世界坐标的Y轴坐标、X轴坐标、Z轴坐标。井眼轨迹参数计算本文不作介绍,感兴趣的朋友可以去查找钻井工程计算相关知识,我们这里只介绍软件实现方面内容。...四、三维井眼轨迹实现 4.1 三维绘图中坐标系简单介绍 二维绘图:笛卡尔坐标有一个X轴和一个Y轴组成,X轴为水平方向,Y轴为垂直方向,X和Y相互垂直 三维绘图:笛卡尔坐标多了一个Z轴,Z轴同时垂直于X和...Z轴的实际意义代表着三维物体的深度 为了描述3D世界,首先要设计一些三维模型出来。 设计三维模型的时候用的坐标系就是Model Coordinate System。...这里我们更适合使用平面文字,我们需要把三维的世界坐标转换成只有x,y的二维屏幕坐标。...这里涉及到比例尺换算的问题,我们需要把井的实际井深换算到三维图里的世界坐标位置。

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