Зараз я вивчаю OpenGL і не змогла знайти відповідь на це питання.
Після того, як матриця проекцій буде застосована до простору перегляду, простір перегляду «нормалізується» так, що всі точки лежать у межах [-1, 1]. Зазвичай це називається "об'єм канонічного перегляду" або "нормалізовані координати пристрою".
Хоча я знайшов безліч ресурсів, які розповідають мені про те, як це відбувається, я нічого не бачив, чому це відбувається.
Яка мета цього кроку?
Відповіді:
Найважливіше те, що воно перетворює ваші точки (вершини) з простору 3D-простору в 2D-простір екрану.
Це означає, що після множення вершин за допомогою цієї матриці координати X і Y розташовуються на екрані (між [-1, 1]), а Z - глибиною. Z використовується для буфера глибини і визначає, наскільки далеко знаходиться вершина (або фрагмент) від ваших камер поблизу площини.
Проекція означає, що вершини, які розташовані ближче від площини, розташовані ближче до середини екрана -> трикутник, що знаходиться ближче до камери, здається, більший за той, що знаходиться далеко. І це грунтується на вашому полі зору - ви вводите його в якусь функцію createProjectionMatrix або createFrustum. Це спрацьовує, що вона зрізає та розміщує ваші фрукти камери та вершини в кубі одиниці. Значення, що перевищують 1 і менше -1, не відображаються.
Також зберігає піксельне співвідношення сторін, тому піксель може бути більшим. Це просто. Він просто зрізує камери таким чином: більш широкий екран -> більш вертикальний зсув і навпаки.
Проста відповідь:
він визначає ваш фруктовий замах і добре:
Ця відповідь буде довго після факту, але оскільки я знайшов це в Google, можливо, це все-таки допоможе комусь. Я просто хочу уточнити, що говорили JasonD і Notabene: Набагато простіше робити обрізні обчислення (з'ясовуйте, що ви повинні бачити, а що ви не повинні бачити, через який шлях ви дивитесь, наскільки це далеко, тощо. .). Замість того, щоб перевіряти, чи все перетинає площини на кордонах вашої точки зору, ви просто порівнюєте x, y, z усього з xMax, xMin, yMax, ect. , оскільки у вас просто куб. Це трохи складніше, якщо ви хочете мати лише щось із показаних, але математика все-таки краща з одиничним кубом, ніж з фрустумом.
Кілька речей, які я знайшов оманливими в інших відповідях:
-Ви не стрижете сторони огляду фрустуму, ви перетворюєте його на куб, використовуючи однорідні перетворення матриці.
-Ми не перетворюємося на 2D-екран з цим кроком. Цей крок не потрібен для цього. Теоретично ми могли б виконати всю свою роботу, не перетворивши спочатку фрукт на куб, що було б більш інтуїтивно, але важче математику - але графіка - це все, щоб робити обчислення дуже швидко, оскільки є багато обчислень за секунду для середньої гри / що завгодно.
Більш детально: це не обов'язково одиничний куб, який ми перетворюємо, він просто повинен бути прямокутним коробкою, щоб ми могли розробити макс-хв розрахунки. Насправді в класі ми використовували вікно, де камера спрямована вниз по осі z, z йде від 0 до 1, x йде від -1 до 1, а y - від -1 до 1. Загалом у математиці 1, 0, і -1 - хороші цифри для спрощення обчислень, я вважаю, що тому ми не переходимо від -100 до 100 або щось подібне.
TLDR: Це робить відсікання простішим.
Редагувати: bobobobo має суть цього. Все - це трикутники, загалом: D.
Джерело: Приймаючи університетський клас графіки
Я вважаю, що це тому, що OpenGL не може робити припущення щодо відображення зображення (співвідношення сторін або роздільну здатність, деталі обладнання тощо). Він перетворює і зображення в проміжну форму, яку операційна система або драйвер або що-небудь масштабує до правильної роздільної здатності / розміру.
Я зауважу, що відповідь вже прийнято, але для відсікання зазвичай корисно перетворити фрустум виду в одиничний куб.
Мені теж це було цікаво. Є кілька речей, які слід розглянути.
По-перше, так, все у світі перетворюється на той одиничний куб [-1,1], зосереджений навколо походження. Якщо чогось немає в одиничному кубі, він не відображатиметься.
Приємна річ у цьому зараз, ви можете скласти трикутники досить легко. (Якщо всі 3 вершини трикутника мають x > 1або x < -1тоді цей трикутник можна збити).
Я б рекомендував перевірити урок з матриці перспективного проекції на Scratchapixel
Це чітко пояснює, що тому, щоб перетворити простір плоду виду на одиничний куб. Чому? По суті, тому, що процес проектування 3D-точок на полотно бере участь у перетворенні на них простору NDC, тобто простору, в якому точки на екрані перезастосовуються в діапазоні [-1,1] (якщо припустимо, що екран є квадратним). Тепер ми також переставляємо точку Z-координати до діапазону [0,1] (або іноді [-1,1]), тому в кінцевому підсумку ви закінчуєте кубом. Справа в тому, що, коли точки містяться в кубі, їх легше обробити, ніж коли вони визначені у вигляд фрустру (що є дивним простором, усіченою пірамідою). Ще одна причина полягає в тому, що це своєрідне приведення всіляких проективних перетворень, які ви можете уявити в CG, до того ж простору (одиничний куб). Тож незалежно від того, використовуєте ви, наприклад, перспективну чи ортографічну проекцію,
Хоча, можливо, ви занадто зосереджуєтесь на чому. Одиничний куб насправді є лише результатом процесу математики, що бере участь або використовується для проектування вершин на екран, а потім переставляє їх координати на растровий простір.