OpenGL Math - 为世界空间坐标投影屏幕空间

以下是关于OpenGL Math的全面答案：

OpenGL Math是一个用于处理三维图形的数学库，它提供了一系列的数学函数和数据结构，用于处理几何变换、矩阵运算、向量计算等操作。OpenGL Math是OpenGL ES 3.0及以上版本中的一个重要组成部分，它可以帮助开发者更轻松地实现复杂的三维图形功能。

OpenGL Math的优势：

高效性：OpenGL Math的实现非常高效，它可以帮助开发者在处理大量的三维图形数据时，提高程序的运行速度。
稳定性：OpenGL Math已经经过了广泛的测试和验证，它可以保证在不同的平台和环境下，都能够稳定地运行。
易用性：OpenGL Math的API设计简单易懂，开发者可以快速地上手使用。

OpenGL Math的应用场景：

游戏开发：OpenGL Math可以帮助游戏开发者实现复杂的三维场景和动画效果。
图形界面开发：OpenGL Math可以帮助开发者实现各种三维效果，如3D模型展示、虚拟现实等。
科学计算：OpenGL Math可以帮助科学计算领域的开发者实现复杂的数学模型和可视化效果。

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关键一步：vector.project(camera) ，表示将该三维坐标投影到视角相机平面上，变成一个二维坐标，结果为一个单位向量（标准向量），返回的结果是世界坐标worldVector在camera...var h = window.innerHeight / 2; var x = Math.round(vector.x *w + w);//标准设备坐标转屏幕坐标 var...y = Math.round(-vector.y * h + h); 3D坐标转换成2D坐标，是一种降维度操作，统称为投影。...同理使用函数vector.unproject(camera)则可以从屏幕2d坐标转换为3d空间坐标， var vector = new THREE.Vector3(mX, mY, 0.5 );//这里定义深度值为...0.5 //将鼠标坐标转换为3D空间坐标 vector.unproject(camera);

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观察空间，又是 OpenGL 的摄像机，是将世界空间的坐标转化为摄像机的视角所观察到的空间坐标。...要定义一个摄像机，或者说要定义一个摄像机视角为坐标原点的坐标系，需要：摄像机在世界空间中的位置摄像机观察的方向指向摄像机右测的向量指向摄像机上方的向量 ?...而接下来要做的就是将物体在世界空间中的坐标转换到以摄像机视角为原点的观察空间坐标中。这其中也需要用到一个转换矩阵：视图矩阵（View Matrix）。通过视图矩阵来切换坐标系。...屏幕空间有了归一化设备坐标，最后一步就是将坐标投射到屏幕上，这一步是由 OpenGL 来完成的。...默认情况下，局部空间、世界空间、观察空间、裁剪空间的坐标系都是重合的，都是以 ? 为坐标原点。

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附加实验2　OpenGL变换综合练习

为了使被显示的三维物体数字化，要在被显示的物体所在的空间中定义一个坐标系。这个坐标系的长度单位和坐标轴的方向要适合对被显示物体的描述，这个坐标系称为世界坐标系。世界坐标系是始终固定不变的。...3、选择相机镜头并调焦，使三维物体投影在二维胶片上，它相当于OpenGL中把三维模型投影到二维屏幕上的过程，即OpenGL的投影变换（Projection Transformation），OpenGL中投影的方法有两种...（二）模型变换模型变换是在世界坐标系中进行的。缺省时，物体模型的中心定位在坐标系的中心处。OpenGL在这个坐标系中，有三个命令，可以模型变换。...这个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Z负值，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...在计算机图形学中，它的定义是将经过几何变换、投影变换和裁剪变换后的物体显示于屏幕窗口内指定的区域内，这个区域通常为矩形，称为视口。

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OpenGL-投影和摄像机

1.OpenGL中的摄像机、视景体、近平面 OpenGL的摄像机和现实世界中的人眼很相似，都有一个三维的坐标表示位置，眼睛的朝向和视野范围，位置和眼睛朝向不同，所观察到的物体的形态就会有所不同，视野范围则规定了只有在该范围的物体才会进入人的视线...该图为透视投影的案例，投影在近平面的影像会产生近大远小的效果。 2.坐标系手机屏幕坐标系二维坐标系，左上角为原点，X，Y轴正方向分别为右和下，XY取值范围为屏幕分辨率。 ?...OpenGL世界坐标系 ? 三维坐标系，X正方向为右，Y正方向为上，Z正方向朝向我们。注意：摄像机位置，投影坐标都是基于世界坐标系设置的。 3.两种投影方式正交投影 ?...5.变换流程一个物体的顶点，是在世界坐标系中被定义的，是怎么样转为为在手机屏幕上显示的坐标的呢，OpenGL中有一系列的变换流程，涉及到了6种不同的空间：物体空间：物体空间坐标系是在物体的几何中心...世界空间：世界空间一开始有介绍过，是物体在最终的3D场景中的的位置坐标对应的坐标系空间，通过代码设置的物体顶点坐标，摄像机坐标，投影平面的left,right等坐标，都是相对于世界空间的。

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Android OpenGL 介绍和工作流程（十）

OpenGL绘制过程其实在OpenGL中，所有物体都是在一个3D空间里的，但是屏幕都是2D像素数组，所以OpenGL会把3D坐标转变为适应屏幕的2D像素。...OpenGL坐标系变换的过程之前我们已经提到在OpenGL中，所有物体都是在一个3D空间里的，但是屏幕都是2D像素数组，所以OpenGL会把3D坐标转变为适应屏幕的2D像素。...当我们观察3D世界的时候，是通过一块2D的屏幕，我们真正看到的实际是3D世界在屏幕上的一个投影。坐标变换就是要解决在给定的观察视角下，3D世界的每个点最终对应到屏幕上的哪个像素上去。...为了表达这个观察视角，我们会再建立一个相机坐标系观察空间view space。从世界坐标系到相机坐标系的转换，我们称之为view变换。...6.NDC坐标每个维度的取值范围都是[-1,1]，但屏幕坐标并不是这样，而是大小不一。以分辨率720x1280的屏幕为例，它的x取值范围是[0, 720]，y的取值范围是[0,1280]。

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【Android 音视频开发打怪升级：OpenGL渲染视频画面篇】二、使用OpenGL渲染视频画面

画面被拉伸二、画面比例矫正投影 OpenGL的世界坐标是一个标准化的坐标体系，xyz坐标范围都在（-1～1），默认起始和结束位置分别对应世界坐标的平面的四个角。...投影规定了裁剪空间的范围，也就是物体的可视空间范围将裁剪空间内的物体投影到屏幕上要讲清楚OpenGL的投影并不是一件简单的事，会涉及到OpenGL中关于各类空间的定义，这里简单列一下：局部空间：...相对于物体本省的空间，原点在物体中间世界空间：OpenGL世界的坐标系观察空间：观察者（相机）的空间，相当于真实世界中的人的眼睛看到的空间，不同观察位置，看同一物体，也会不一样裁剪空间：可视空间...，在这个空间内部的物体才能显示到屏幕上屏幕空间：屏幕坐标空间，也就是手机屏幕空间透视投影 ?...相机的位置 OpenGL 世界坐标系是一个右手坐标系，正 X 轴在右手边，正 Y 轴朝上，正 Z 轴穿过屏幕朝向你。 ?

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实验6 OpenGL模型视图变换

(3)请分别调整观察变换矩阵、模型变换矩阵和投影变换矩阵的参数，观察变换结果； (4)掌握三维观察流程、观察坐标系的确定、世界坐标系与观察坐标系之间的转换、平行投影和透视投影的特点，观察空间与规范化观察空间的概念...投影变换主要分为透视投影和平行投影两种。 (4)视口变换：将投影变换得到的投影图映射到屏幕的视区上，确定最终图像在屏幕上所占的区域。上述变换在OpenGL中实际上是通过矩阵乘法来实现。...总结起来，OpenGL中矩阵坐标之间的关系为：模型世界坐标→模型视图矩阵→投影矩阵→透视除法→规范化设备坐标→窗口坐标。 ...(0,0,width,height)是视口变换函数，用来设定了截取的图形以怎样的比例显示在视窗上，我们默认用原本窗体的比例；（3）glOrtho(左，右，下，上，近，远)为正投影函数，其中六个参数划分出了一个立方体空间...//相机对准的物体在世界坐标中的位置 //相机朝上的方向在世界坐标中的位置 if (bWire) glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);//线框模式

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使用SharpGL三维建模技术生成3D井眼轨迹图

5种比较重要的坐标系系统局部空间(Local Space，或者称为物体空间(Object Space)) 世界空间(World Space) 观察空间(View Space，或者称为视觉空间(Eye...Space)) 裁剪空间(Clip Space) 屏幕空间(Screen Space) 将顶点从一个坐标系转换到另一个坐标系需要用到几个变换矩阵，其中几个比较重要的是模型(Model)、观察(View)...这里我们更适合使用平面文字，我们需要把三维的世界坐标转换成只有x，y的二维屏幕坐标。...，把测点对应的投影面的坐标设置为0即可。...绘制水平投影图，把所有测点的Z坐标设置为0进行绘制。绘制井底点水平线查找到最底部的测点，然后绘制一条到Y轴的直线即可。

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万字长文详解如何用Python玩转OpenGL | CSDN 博文精选

世界坐标系（World Coordinates）世界坐标系是右手坐标系，以屏幕中心为原点(0, 0, 0)，且是始终不变的。 ?...屏幕坐标系（Window or Screen Coordinates） OpenGL 的重要功能之一就是将三维的世界坐标经过变换、投影等计算，最终算出它在显示设备上对应的位置，这个位置就称为设备坐标。...世界坐标系描述的三维空间是无限的，投影平面是无限的，但（我们能够看到的）屏幕面积总是有限的，因此在投影变换时，通常只处理能够显示在屏幕上的那一部分三维空间。...世界坐标系中的三维物体经过视点变换和一系列几何变换（平移、旋转、缩放）之后，坐标系变换为视点坐标系；经过投影和裁剪之后，坐标系变换为归一化设备坐标系；最后经过视口变换显示在屏幕上，相应地，坐标系变成了窗口坐标系...OK，铺垫了这么多之后，我们终于开始第一个 OpenGL 应用程序了：绘制三维空间的世界坐标系，在坐标原点的后方（z轴的负半区）画一个三角形。

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【OpenGL ES】 Android OpenGL ES -- 透视投影和正交投影

正交投影简介投影简介 : -- 视景体 : 管线会确定的一个可视空间区域, 由上平面(up), 下平面(down), 左平面(left), 右平面(right), 远平面(far), 近平面(near...android.opengl.GLES20.glViewport(int x, int y, int width, int height) -- int x, int y 参数 : x, y 是视口在手机屏幕左上角的坐标...透视投影简介透视投影 : 与现实世界观察物体一样, 有近大远小的效果, 这种投影更加真实; -- 投影线介绍 : 透视投影的投影线不平行, 相交于视点; -- 视景体 : 透视投影中视景体是锥台形区域...true, 时为正交投影; -- 透视投影 : 设置为 false 时, 为透视投影; (3) 源码源码 : package cn.org.octopus.opengl.projection; import...mPreviousX = x;// 将本次触摸的 x 坐标记录为历史坐标 return true; } /** * 场景渲染器 * 创建六角星数组中得六角星对象, 将六角星显示在屏幕中

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写给 python 程序员的 OpenGL 教程

世界坐标系（World Coordinates）世界坐标系是右手坐标系，以屏幕中心为原点(0, 0, 0)，且是始终不变的。...屏幕坐标系（Window or Screen Coordinates） OpenGL 的重要功能之一就是将三维的世界坐标经过变换、投影等计算，最终算出它在显示设备上对应的位置，这个位置就称为设备坐标。...世界坐标系描述的三维空间是无限的，投影平面是无限的，但（我们能够看到的）屏幕面积总是有限的，因此在投影变换时，通常只处理能够显示在屏幕上的那一部分三维空间。...世界坐标系中的三维物体经过视点变换和一系列几何变换（平移、旋转、缩放）之后，坐标系变换为视点坐标系；经过投影和裁剪之后，坐标系变换为归一化设备坐标系；最后经过视口变换显示在屏幕上，相应地，坐标系变成了窗口坐标系...OK，铺垫了这么多之后，我们终于开始第一个 OpenGL 应用程序了：绘制三维空间的世界坐标系，在坐标原点的后方（z轴的负半区）画一个三角形。

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OpenGL ES 投影和坐标

2.适应宽高比我们需要调整坐标空间，以使它把屏幕的形状考虑在内，可行的一个方法是把较小的范围固定在[-1,1]内，而按屏幕尺寸的比例调整较大的范围。...3.使用虚拟坐标空间调整坐标空间，以便我们把屏幕方向考虑进来，我们需要停止直接在归一化设备坐标上工作，遥开始在虚拟坐标空间里工作。...接下来，我们需要找到某种可以把虚拟空间坐标转化回归依化设备坐标的方法，让OpenGL可以正确的渲染它们。这种转换应该把屏幕方向计算在内，以使图像在竖屏模式和横屏模式看上去都一样。...正如在一些城市模拟和策略游戏中看到的，这种类型的投影能用来重新创建一个经典的三维角。 ? 当我们使用正交投影把虚拟坐标变换回归化设备坐标时，实际上定义了三维世界内部的一个区域。...它意味着顶点数组不用再被翻译为归一化设备的坐标了，其将被理解为存在于这个矩阵所定义的虚拟坐标空间中。这个矩阵会把坐标从虚拟坐标空间变化回归一化设备坐标。

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