"正交投影的示意图-open gl讲义"
正交投影是计算机图形学中的一个重要概念,特别是在使用OpenGL进行3D图形渲染时。OpenGL是一个广泛应用的图形库,它提供了丰富的功能来创建复杂的三维图形。本讲义将介绍正交投影的示意图,并概述OpenGL的基础知识。
首先,OpenGL是一个跨平台的图形库,由Silicon Graphics Inc.(SGI)开发,最初用于其图形工作站。它后来发展成为一个开放标准,可在多种硬件平台和操作系统上运行,如Windows、Linux和macOS。OpenGL的设计目标是提供一个独立于硬件的接口,允许开发者创建具有高级视觉效果(如光照、纹理、透明和阴影)的3D图形。
OpenGL的核心是一系列函数,这些函数以“gl”开头,例如glColor3f()和glTranslate3f(),用于定义图元、执行几何变换和设置颜色。此外,还有OpenGL实用库(glu开头的函数),如gluPerspective(),用于更高级的图形操作,如创建透视投影。辅助库(aux开头的函数)则用于窗口管理和初始化等任务。
正交投影与透视投影是两种常见的3D到2D转换方式。正交投影是一种平行投影,其中所有投射线都与投影平面垂直,这使得物体的形状和大小在屏幕上保持不变,不产生透视变形。在OpenGL中,可以使用glOrtho()函数来设置正交投影矩阵,它允许开发者定义一个矩形视口,在这个视口内,所有物体都将被正交投影到屏幕上。
在OpenGL的工作流程中,首先,开发者构建几何对象,如点、线和多边形,并定义它们的数学描述。接着,确定观察位置,设置场景的视角。然后,计算物体的颜色,这可能涉及到光照模型和纹理映射。最后,通过光栅化过程,将这些3D对象转换为2D像素,显示在屏幕上。在这个过程中,还可以应用额外的技术,如消隐算法,来提高图像的真实感。
正交投影在某些场景下特别有用,比如在绘制图表、工程图或者需要精确尺寸表示的场景。与透视投影相比,正交投影不会产生距离感,但能保证几何形状的精确度。
总结来说,OpenGL是一个强大的3D图形库,其包含的正交投影功能对于创建无透视变形的图形非常关键。理解并掌握OpenGL的工作原理和正交投影的设置,是进行3D图形编程的重要基础。通过学习OpenGL的函数和库,开发者能够构建出高质量的3D图形应用程序,实现各种视觉效果,并确保代码在不同平台上具有良好的可移植性。