OpenGL渲染管道与投影变换.

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1 OpenGL渲染管道与投影变换

2 OpenGL 渲染管线 管线是一个抽象的概念，之所以称之为管线是因为显卡在处理数据的时候是按照一个固定的顺序来的，而且严格按照这个顺序。
OpenGL渲染管线分为两大部分，模型观测变换(ModelView Transformation)和投影变换(Projection Transformation)。 观测变换的过程就像是我们摆设相机的位置，选择好要照的物体，摆好物体的造型。 投影变换就像相机把真实的三维场景显示在相纸。

3 OpenGL 渲染管线

4 OpenGL 渲染管线 在OpenGL中，如果想对模型进行操作，就要对这个模型的状态(当前的矩阵)乘上这个操作对应的一个矩阵。
如果乘以几何变换矩阵(平移, 缩放, 旋转), 那相乘之后, 模型的位置被变换； 如果乘以投影矩阵(将3D物体投影到2D平面)，相乘后，模型的投影方式被设置。 用来指定乘以什么类型的矩阵，glMatrixMode（）

5 投影变换 在操作投影矩阵以前，需要调用函数： glMatrixMode(GL_PROJECTION); //将当前矩阵指定为投影矩阵
再把矩阵设为单位矩阵： glLoadIdentity(); 在该命令执行后，当前矩阵均恢复成一个单位矩阵，即相当于没有进行任何矩阵变换状态

6 投影变换

7 平行投影 观察空间是一个长方体 glOrtho(GLdouble left, GLdouble right, GLdouble bottom, GLdouble top, GLdouble near, GLdouble far)  近裁剪平面是一个矩形，矩形左下角点三维空间坐标是(left,bottom,-near)，右上角点是(right,top,-near)； 远裁剪平面也是一个矩形，左下角点空间坐标是(left,bottom,-far)，右上角点是(right,top,-far)。 所有的near和far值同时为正或同时为负。 如果没有其他变换，正射投影的方向平行于Z轴，且视点朝向Z负轴。这意味着物体在视点前面时far和near都为负值，物体在视点后面时far和near都为正值。

8 透视投影 透视投影符合人们心理习惯，即离视点近的物体大，离视点远的物体小，远到极点即为消失，成为灭点。
它的视景体类似于一个顶部和底部都被切除掉的棱椎，也就是棱台。

9 透视投影 void glFrustum(GLdouble left, GLdouble Right, GLdouble bottom, GLdouble top, GLdouble near, GLdouble far); 创建一个透视型的视景体。其操作是创建一个透视投影的矩阵，并且用这个矩阵乘以当前矩阵。 函数的参数只定义近裁剪平面的左下角点和右上角点的三维空间坐标，即（left，bottom，-near）和（right，top，-near）；最后一个参数far是远裁剪平面的离视点的距离值，其左下角点和右上角点空间坐标由函数根据透视投影原理自动生成。near和far表示离视点的远近，它们总为正值(near/far 必须>0)

10 透视投影 void gluPerspective(GLdouble fovy,GLdouble aspect,GLdouble zNear, GLdouble zFar); 参数fovy定义视野在Y-Z平面的角度，范围是[0.0, 180.0]；参数aspect是投影平面宽度与高度的比率；参数Near和Far分别是近远裁剪面到视点(沿Z负轴)的距离，它们总为正值

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