真实感图形显示：

计算机图形学显示

真实感图像

的方法和

相机拍照

很相似

在计算机图形学内：

架设相机相当于

选择视点

，选择场景相当于

确定图形显示的范围

，拍摄照片相当于

图形变换和透视投影

，冲洗照片相当于

屏幕显示

1. 局部坐标系（用户坐标系 Local Coordinate System）

定义方法：

场景中的每个物体都有自己的局部坐标系，比如我们在建立一个立方体时，往往会把局部坐标系的原点放在立方体的体心或一个顶点上。

作用：

用于构建物体内部间的位置关系。

2. 世界坐标系（World Coordinate System）

定义方法：

可以理解为整个场景的全局坐标系。

作用：

用来描述物体间的位置关系，一般定义成右手系。

3. 观察坐标系（视域坐标系 Viewing Coordinate System）

定义方法：

以

视点

的位置为

原点

，

视线方向

（或反方向）为

z轴

，通过

用户定义

的一个向上的观察矢量来定义

y轴

，通过

叉乘

确定

x轴

。

作用：

用于

指定图形的输出范围

，从观察者的角度对整个世界坐标系内的对象进行重新定位和描述，从而简化几何物体在投影面成像的数学推导和计算。

4. 成像面坐标系（投影坐标系）

定义方法：

一个二维坐标系统，一般通过指定成像面与视点之间的距离来定义成像面，可进一步在成像面上定义名为

窗口

的方形区域来实现部分成像。

作用：

指定物体在

成像面

上所有的点。

5. 屏幕坐标系（设备坐标系 Device Coordinates）

定义方法：

与图形显示设备相关的坐标系。如显示器或打印机的坐标系。

原点位于屏幕客户区的左上角，x轴水平方向为正，y轴垂直向下为正，基本单位为像素。

在定义了成像窗口的情况下，可进一步在屏幕坐标系中定义名为

视图区

的有界区域，视图中的成像即为实际所能观察到的内容。

作用：

某些特殊的计算机图形显示设备（如光栅显示器）表面的点的定义。

6.总结：

总之，为了在三维空间创建并显示几何物体，必须首先建立

世界坐标系

。然后，需要指定视点的方位、视线和成像面的方位，定义

观察坐标系

。为了观察到物体的成像，还必须在各坐标系实现变换之后，进行

投影变换

，才能得到物体的

成像

。