3D顶点到2D图像的转换

Question

我想做的就是创建一个视口，将平面正方形的3D地形映射到2D透视图中。

想象一下，透过一片非常平坦的田野向外望去。越远的地形块看起来会向内倾斜，向地平线倾斜得更远，看起来也会更短。

我已经做了大量的研究，关于如何科学地正确地做到这一点，并遇到了这个问题：

http://en.wikipedia.org/wiki/Visual_angle

(除了这篇文章是2D的。我希望它也考虑到视口的“高度”或z维度)

有没有一种更简单的方法来做到这一点，并创造真正的感知，而不是必须编程：

-三维光线/球体交点

球体上点对点的-distance

我想问的是，是否存在一种更简单的方法来将3D世界中的顶点映射到2D平面，同时保持透视扭曲的真实性？

任何有用的文章或建议都将不胜感激！

谢谢!

Answer 1

执行此操作的标准方法是使用homogeneous coordinates和perspective projection矩阵。这根本不需要任何距离计算:对于每个顶点，它需要一个4x4矩阵乘法和一个除法来缩放最终的2D点。

是的，它在科学上和几何上都是正确的，尽管我应该注意到它假设了一个平坦的相机状的投影屏幕和一个理想的针孔状的镜头。如果您想要一个“视角”的fisheye视图，最好的选择可能是添加barrel distortion作为后期处理...

您可能应该从介绍性的计算机图形文本开始，比如Alan Watt的3D计算机图形。Foley，van Dam等人的更老的“经典”作品是计算机图形学:原理和实践。