[OpenGL]OpenGL几何变换的秘密（模型变换、视点变换、全局变换、局部变换）

1.模型变换（Model transformation）---- 视点不变，变物体

我们在OpenGL中通过定义一组顶点来定义一个模型，我们遇到的平移、缩放、旋转等变换都可以理解为模型变换，视点不变，主要对物体进行操作。

在OpenGL中，我们使用glMatrixMode（GL_MODELVIEW）来处理模型变换，我们知道OpenGL使用堆栈管理矩阵，所以我们有不同的堆栈进行管理，有模型变换矩阵堆栈，视点变换矩阵堆栈，还有纹理变换矩阵堆栈等等，这句话就是告诉OpenGL，我们要处理模型变换。

2.视点变换（View transformation）---- 物体不变，变视点

OpenGL成像主要是采用虚拟相机模型，在场景中我们通过模型变换，将物体放在场景中不同的位置，最终哪些部分需要显示在屏幕上，主要是由视点变换、投影变换等决定。视点变换阶段，我们通过假想的相机来处理矩阵计算。，所谓的视点空间，视点坐标系都是为了方便处理，引入的坐标空间。
在OpenGL中，我们主要使用

gluLookAt（eyex,eyey,eyez,centerx,centery,centerz,upx,upy,upz）

来达到模拟物体不动，变换视点的效果

总结
其实两者本质上是一样的，gluLookAt（）还是只是计算出了一个变换矩阵

---

3.全局变换和局部变换

大致先解释一下：
①全局变换主要是在全局坐标系，也叫世界坐标系中进行变换，基本是定死的，如下图的第一行变换就是全局变换，正方形在xyz坐标系中，先想（10，0，0）方向平移10，再绕z轴旋转45°
②局部变换主要是在局部坐标系，也叫模型坐标系，就是字面意思模型自己的坐标，如下图第二行，第三行变换，当我们以局部坐标系对正方形进行先平移，后旋转的操作时，会发现和全局变换的结果有区别，但是当我们反过来，先旋转，再平移变换，所达到的结果和全局变换的效果一致

总结：
（1）如果只有一次变换（旋转、平移。缩放），那么全局变换和局部变换效果一样
（2）如果是多个变化的组合，全局变换和局部变换效果不同
（3）局部变换的结果正好相当于组合顺序相反的全局变换

---

看到这，相信很多人都会觉得那为什么要有局部变换呢？全部都用全局变换就好了，为什么这么麻烦呢？
个人理解：全局变换适用于整个模型的变换，当我们涉及到模型的部分组件变换的时候，以模型坐标系作为变换的计算更为便捷。例如：当我们场景中有一个机器人时，机器人整体的行走，跑动等位移，我们可以用全局变换，去看机器人跑动了多远，但是当机器人跑动的时候，手臂，脚的摆动角度，高度这些，我们如果用全局变换去计算会变得非常麻烦，但是当我们以模型坐标系去定位，机器人手脚的位置，这样的计算就相对来说会变的简单不少