该笔记基于闫令琪大神的GAMES101课程及课后作业总结而成 

目录

​仿射变换​

​mvp变换​

​正交投影​

​透射投影​



three-dimensional Euclidean space 三维欧氏空间

GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_线性代数


GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_仿射变换_02

在伸缩,旋转后, 发现无法通过同维度的矩阵体现平移, 所以引入齐次方程

GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_线性代数_03



为了不把"平移变换"当做整个体系中的另类,再加一层向量,我的理解是补充常数(可以满足偏移等需求)

GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_线性代数_04


GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_仿射变换_05




GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_仿射变换_06

方便理解的阐释

仿射变换

GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_图形学_07

GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_旋转矩阵_08

GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_世界坐标_09

GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_世界坐标_10

mvp变换

相机从一个坐标变换到世界坐标原点了,为了保持相机视图的图像不变,model也要跟着相机一起运动,相机变换到世界坐标的矩阵,就是model的变换矩阵,也就是MVP

先将当前物体的原点移至世界坐标原点T(view)

然后,为了求出当前整个参考系旋转至世界坐标系的变换R(view),可以先求其逆变换

旋转矩阵是正交矩阵 → 旋转矩阵的逆为它的转置,易得

GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_线性代数_11

正交投影

GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_世界坐标_12

注意:

GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_图形学_13

GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_图形学_14

透射投影

GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_仿射变换_15

GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_旋转矩阵_16

GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_世界坐标_17

形象化的描述一下的话,就是利用这个变换矩阵将整个空间压缩了一下,使其对应了真正透视投影的坐标,最后不要忘了要利用正交转换到[-1, 1]^3的空间之内

GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_仿射变换_18

GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_图形学_19

GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_旋转矩阵_20

GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_旋转矩阵_21

解得 A = n + f  B = - f n

GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_仿射变换_22

最后将这个被压缩过的空间,重新正交投影成标准小立方体,故定义透视投影变换

如下

GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_旋转矩阵_23

GAMES101学习笔记(Lecture3-4)_世界坐标_24