Системы координат

В OpenGL используются три системы координат: левосторонняя, правосторонняя и оконная. Первые две системы являются трехмерными и отличаются друг от друга направлением оси z: в правосторонней она направлена на наблюдателя, а в левосторонней – от наблюдателя внутрь экрана. В большинстве случаев используется правосторонняя (мировая) система координат. Левосторонняя система применяется только для задания параметров проекционного преобразования. Отображение проекции трехмерной сцены производится в двумерной оконной системе координат, связанной с окном на экране.

Смысл преобразований трехмерных координат, необходимых для получения на экране двумерного изображения трехмерной сцены, можно пояснить с помощью аналогии между OpenGL и фотоаппаратом (рис. 1.2). В обоих случаях для получения изображения выполняются следующие шаги:

1) установка штатива и наведение фотоаппарата (видовое преобразование);

2) размещение фотографируемых объектов (модельное преобразование);

3) выбор объектива и/или настройка увеличения (проекционное преобр.);

4) выбор размера печатаемой фотографии (оконное преобразование).

Рис. 1.2. Аналогия между фотоаппаратом и OpenGL.

Рис. 1.3. Порядок выполнения преобразований координат вершины объекта.

В программах на OpenGL видовые преобразования следует задавать ранее модельных. Проекционное и оконное преобразования можно описывать в любом месте программы до рисования объектов. В целом, порядок задания параметров преобразований может отличаться от строго определенного порядка выполнения математических операций над трехмерными координатами для получения двумерных экранных координат (рис. 1.3).