【学习笔记】【计算机图形学】GAMES101-现代计算机图形学入门 - 03 Transformation 变换

变换

Why Transformation 什么是变换

1.移动

2.压缩

3.维度变换

2d Transform 2D变换

Scale 大小变换

缩放矩阵 Scale Martrix

不均匀缩放 Non-Uniform

反射矩阵 Reflection Matrix

Shear Matrix 切变

通过寻找每个坐标变化的规律,来推导变化的矩阵

寻找一一对应的关系

旋转

规定:默认绕着原点,默认逆时针

旋转矩阵

推导过程:

任意点符合公式——》特殊点也符合

从(1,0)点推导

2维线性变化规律矩阵公式

Linear Transforms

齐次坐标 Homogeneous Coordinates

为什么要有齐次坐标 Why Homogeneous Coordinates

如果没有齐次坐标,平移变换,无法通过二维矩阵直接达成,不属于线性变换。

Trade off:为了方便,引入一个新的概念,虽然解决了一个问题,但是会带了另一个方面的副作用。

所有为了方便和统一变换,引入齐次坐标,即为二维坐标添加了第三个维度。

2D Vector向量因为具有平移不变性,所以第三维为0。

不仅如此,多出来的一维齐次坐标后,向量与坐标进行加减后,仍然满足我们人理解的结果

如:向量+向量=向量,坐标-坐标=向量,坐标+向量 = 坐标,(坐标+坐标=坐标的中点)如图

齐次坐标最终目的:不希望有一个特殊的平移变换,引入齐次坐标来统一变换

仿射变换 Affine Transformations

仿射变换下的缩放和旋转

Inverse Transform

逆变换

Composite Transform 变换组合

复杂的变换可以由简单的组合

变换的顺序有很大影响

矩阵的乘法

不满足交换律

从右到左进行计算

有结合律

变换满足结合律,所以可以用一个矩阵,来表示一个复杂的变换。

变换可逆分解,所以可以利用这个性质。

3D Transforms

类比二维

Problem:先变换还是先平移    我觉得是先变换

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转载自blog.csdn.net/2301_78647179/article/details/140645261