Просмотр конвейера и 3D-преобразований

Question

Мой вопрос довольно прост в области компьютерной графики, но почему-то я не нашел ответа.

Пролог:

Я хочу, чтобы написать программу, которая печатает многоугольники на холсте, и я хотел бы, чтобы пользователи могли играть с полигонов - масштаб, переводить и вращаться (около х/у/z).

Я должен использовать только java AWT; не JOGL (библиотека java для openGL).

---

Я получаю многоугольники в 3d мировых координат, как с помощью входного файла в программу, а также «камера» свойство, такие как координаты камеры, посмотрите на точке, до вектора и размера окна (используется в проекция от 3d до 2d).

---

Первый вопрос:

Моя первая проблема заключается в написании просмотра трубопровода, поэтому мир 3D coordinats бы преобразовать просмотра координаты (координаты камеры), а затем проецировать его на 2d координат и выполнить обрезку, чтобы создать перспективу. Я видел бесчисленные видео и методы, но я не могу принять решение о последних матрицах.

---

Второй вопрос:

Моя вторая проблема в том, где применить 3D-матрицы преобразования. Должны ли преобразования применяться к исходным мировым координатам (а затем, конечно, продолжать работу с конвейером просмотра) или непосредственно для просмотра координат (и продолжить конвейер с этой точки)?

Для пояснения обозначим рассматриваемый трубопровод как A-> B-> C-> D, который пересчитывается для каждого пользовательского преобразования, а инициированное пользователем преобразование (может быть любым из вышеперечисленных), как T.

Меня беспокоит, следует ли делать T A-> B-> C-> D или A-> T B-> C-> D.

Спасибо за помощь.

Answer 1

, как вы обычно идут от вершины координаты координаты экрана находится на

(1) vertex -> (2) model -> (3) world -> (4) view -> (5) screen 

Так иллюстрировать:

1. Многоугольник координаты указать первоначально
2. Может масштабировать/вращать/сдвига точки для создания вашей модели
3. Вы размещаете свою модель в мире
4. Вы помещаете свою камеру в мир (точнее, вы перемещаете мир в соответствии с вашим положением камеры). Здесь вы можете поставить матрицу lookAt.
5. Вы проецировать его на экране

Как мы умножаем вправо, необходимо изменить порядок, когда мы пишем его в программе. Окончательное утверждение будет выглядеть следующим образом:

outPosition = screenProjection*worldToView*modelToWorld*polygonToModel*inPosition 

Итак, вы видите, будет ли использовать TA->B->C->D или A->TB->C->D будет генерировать два различных эффекта: первый будет похож на тот, который я на примере выше (т.е. T будет работать как polygonToModel), иначе он будет работать как преобразование modelToWorld. Обе работы, они дают разные результаты.

Обратите внимание, что все преобразования здесь 4 на 4 матрицы. Трансформации на шагах 2-4 могут быть идентичными матрицами (т. Е. Нет масштабирования/сдвига/вращения или чего-либо еще), однако для проекции вам нужно создать усечение. Вы можете создать это самостоятельно, используя что-то вроде объявления here, но может быть проще просто использовать 3D-математическую библиотеку для java.