2024年4月1日发(作者：)

OpenGL

勺坐标系、投影和几何变换

按：我也是在迷茫中走过来的，初学

OpenGL

时，略微了解了一些有关变换的基本知识，但是却不知道具体的使用方法，

因此经常需要在布置场景时反复调整各种参数。当我终于有一天明白了它们的用法时,

就觉得应该把这些心得体会写下来，让那些和我一样曾经迷茫过的人能够迅速地找到出路。本文的读者对象为那些初学

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了解了一些坐标系、几何变换等基本知识，但是又不知道具体应该如何运用这些操作的人。如果你对

OpenGL

一无

所知，建议你先去学学

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的基本知识。

1

坐标系

OpenGL

中使用的坐标系有两种，分别为世界坐标系和屏幕坐标系

。

世界坐标系即

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内部处理时

使用的三维坐标系，而屏幕坐标系即为在计算机屏幕上绘图时使用的坐标系。

通常，

OpenG

所使用的世界坐标系为右手型，如下图所示。

Ay

从计算机屏幕的角度来看，

x

轴正方向为屏幕从左向右，

y

轴正方向为屏幕从下向上，

z

轴正方向为

屏幕从里向外。而进行旋转操作时需要指定的角度

0

的方向则由右手法则来决定，即右手握拳，大拇指直

向某个坐标轴的正方向，那么其余四指指向的方向即为该坐标轴上的。角的正方向（即。角增加的方向）

在上图中用圆弧形箭头标出。

z

2

投影

将世界坐标系中的物体映射到屏幕坐标系上的方法称为投影。投影的方式包括平行投影和透视投影两种。

平行投影的投影线相互平行，投影的结果与原物体的大小相等，因此广泛地应用于工程制图等方面。

透视投影的投影线相交于一点，因此投影的结果与原物体的实际大小并不一致，而是会近大远小。因此透视投影更接近于

真实世界的投影方式。

投影中心

投影面（屏幕）

透视投影

平行投影