OpenGL 关于视景台gluPerpective，glFrustum的理解

 OpenGL 关于视景台gluPerpective，glFrustum的理解

作者：华文广    [url]www.physdev.com [/url]
07/3/30

很多刚学OpenGL的朋友，都会对视景台的定义有很大的迷惑，这里以我的经验来解释一下，希望对大家有所帮助，
void glFrustum(GLdouble left, GLdouble right, GLdouble bottom, GLdouble top, GLdouble near, GLdouble far);
在这个函数中，有六下参数，这六个参数，都不是真实的世界坐标（虽然有些书上说它们是坐标），而指的是到眼睛的平面距离，
left,right分别指的是左右截面到眼睛(在XY平面上)的距离，这两个数不必一定要对称，甚至两个都可以大于或小于0;

 

          对称
     |-------------|
     |                  |
     |    eye        |
     |                   |
     |-------------|
  left( - 1.0 )     right( 1.0 )

====================================================
             不对称
            |-------------|
            |                  |
  eye    |                  |
            |                  |
            |-------------|
       left( 1.0 )     right( 2.0 )

视景体默认情况下，眼睛位置是在坐标原点(0.0f,0.0f,0.0f)处,视线指向Z轴的负向。
如果是这种情况，上图中的left,right的值，就刚好是与它们的世界坐标一一对应的。top和bottom也同样理解。
一种理解方式是这样：
眼睛是位于坐标原点，是逆着Z轴向屏幕里看的；
gluPerpective，glFrustum函数的zNear, zFar都是相对眼睛的距离，
其各自的负值为相对于坐标系原点的坐标值；
每个画的物体，其中心最开始都是位于坐标系的原点的，
通过glTranslate, glRotate函数，把物体移动到视景中，这样物体才可以被看得见；

 

但是事实上，眼睛可以是任何位置，视线也可以不平行于Z轴，这种情况情下，left,right,top,bottom,near,far,
它们指的就只是到眼睛的平面距离，与坐标没有一一对应的关系。

好像越说越复杂了。呵呵。

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你可以这样想：在眼睛前面有一个视景台，这个台体并不是固定的，而是随着你视线的转动而转动，
也就是说，视景台的正面和底面始终与视线垂直。那么，当你的眼睛是在（0，0，0）处，视线是指向Z的负向时，
视景台的近面（0.3）和远面（0.7）所对应的坐标，就是（-0.3，-0.7）
[code]
|Y                 (0.3)                 (0.7)
|                                             |
|0.0                   | -0.3           |-0.7
*eye-------------|--------------|-------> -Z
|                         |                   |
|                                             |
|[/code]再举个例子，如下图，眼睛在0.1处，视线指向X轴正向，
那么视景台也在X轴正向上，近面对应的坐标是0.4，远面对应的坐标是0.8
[code]
|Y                  (0.3)            (0.7)
|                                            |
|0.0      0.1       | 0.4            |0.8
-------eye *-----|--------------|------->X
|                        |                   |
|                                            |
|[/code]另外一种理解方式是这样的：
物体在空间中者有着其固定的位置。物体不被移动，
我们可以通过调整眼睛的位置，和视线的方向，来观看空间中的所有物体。

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其实这是一个非常主观性的问题，
主要是看你如何去看待。
也就是说，我们可以设想眼睛不动，只移动空间中的物体。
但是我们也可以设想坐标系中的物体不动，我们只移动眼睛，
动作是相对的，但效果是一样的

对于3DMAX这样的绘图软件就是一种眼睛不动的做法。
但对于游戏，地形漫游之类的软件，则是采用，物体不动，只移动眼睛位置的方法。来模拟一个人在地形上走动

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前面我们说过，视景台是可以不对称的（这个特性有一些高级应用），
但大多的情况下我们还是会定义一下与视线对称的视景台。于是我们可以使用gluPerpective这个函数。
gluPerpective函数的zNear, zFar都是相对眼睛的（YZ平面）距离，fovy是视野角度。

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