三维观察过程比二维观察过程要复杂得多。在二维观察过程中,我们只需要在二维世界坐标系中指定一个窗口,将图形相对于窗口进行裁剪;然后,在设备坐标系中指定一个视口,再将裁剪过的对象进行窗视变换,便可进行显示或其它的图形输出。在三维观察过程中,观察窗口和物体是三维的,但显示平面是二维的,这种几何空间的维数的不匹配大大增加了三维观察的难度。一个最简单的三维观察流水线如图5.1所示。 为了提高效率,不同的图形系统采用了各具特色的图形观察流水线。下面我们将简单作一些介绍。 (左图5.1) 5.1 观察流水线 观察流水线是指系统的图形输出流程。它由三部分组成:模型变换、取景变换和图象变换。在世界坐标系的变换称为模型变换,在标准设备坐标中的变换称为图象变换,介于这两者之间的变换称为取景变换。取景变换通过裁剪、投影和视区变换等等把三维图形从世界坐标系变换到设备坐标系中。图5.2是CORE系统的输出流水线。图5.3和图5.4是图形核心系统GKS-3D输出流水线和PHIGS的输出流水线。 |