三维变换

17 Mar 2025 | 阅读 2 分钟

在生成三维对象的图像时,几何变换起着至关重要的作用。借助这些变换,可以轻松地表达对象相对于其他对象的位置。有时视点会快速变化,有时对象会相对于彼此移动。为此,可以重复进行多次变换。

翻译

它是对象从一个位置到另一个位置的移动。 平移是使用平移向量完成的。 3D 中有三个向量而不是两个。 这些向量位于 x、y 和 z 方向。 x 方向的平移用 Tx 表示。 y 方向的平移用 Ty 表示。 z 方向的平移用 Tz 表示。

如果 P 是一个在三个方向(x,y,z)上具有坐标的点被平移,则平移后它的坐标将是(x1 y1 z1)。 Tx Ty Tz 分别是 x,y 和 z 方向上的平移向量。

          x1=x+ Tx
          y1=y+Ty
          z1=z+ Tz

三维变换是通过变换对象的每个顶点来执行的。 如果一个对象有五个角,那么平移将通过将所有五个点平移到新位置来实现。下图 1 显示了点的平移,图 2 显示了立方体的平移。

Three Dimensional Transformations
Three Dimensional Transformations

平移矩阵

Three Dimensional Transformations

点平移的矩阵表示

图中所示的点是(x,y,z)。 平移后它变为(x1,y1,z1)。 Tx Ty Tz 是平移向量。

Three Dimensional Transformations

示例:一个点在 x,y,z 方向上的坐标为(5,6,7)。 在 x 方向上平移 3 个坐标,在 y 方向上平移。 三个坐标,在 z 方向上平移两个坐标。 移动对象。 找到新位置的坐标。

解决方案:该点的坐标为(5,6,7)
                 x 方向的平移向量 = 3
                 y 方向的平移向量 = 3
                 z 方向的平移向量 = 2
                 平移矩阵为
                 Three Dimensional Transformations

将点的坐标与平移矩阵相乘

Three Dimensional Transformations

                 = [5+0+0+30+6+0+30+0+7+20+0+0+1] = [8991]

x 变为 x1=8
y 变为 y1=9
z 变为 z1=9


下一个主题3D 缩放