[圖學] 世界的組成
只要牽涉到任何跟幾何有關的、不把圖像畫出來,有時候真的很難發揮想像力了解細節。在3D場景中、其實…更增加了難度,
因為我們『看』到的是2D、無論是眼睛看到的、呈現到畫面的…我認為嚴~~~格的說起來、都算是2D,在這樣的情況下、
一般人類要撰寫相關的程式、真的是困難重重。特別是對於某些底子不那摸熟悉的人類來說、光是要了解如何呈現在畫面上
和一堆名詞就已經頭昏了、更不會去弄清楚它們最基礎的概念。而且我覺得、圖學其實是個非常綜合的一個領域。
對於已經很厲害的人類來說、那些對他們而言、已經成為身體的一部分了。所以~就來隨便講講、稍微提一下這些其實不是
那摸難懂得東西吧~ w
viewport;
(x, y)
┌────────────────────────────────────┐─
| |↑
| |
| |
| 畫面 |h
| |
| |
| |↓
└────────────────────────────────────┘─
|← w →|
上面,其實就是所謂的viewport的重要組成。這個…其實一般人類大概都很容易就可以了解~所謂的
viewport就是可視範圍,(x, y)並不一定要使用原點。
在openGL中、可以使用glViewport來設定(不知道有沒有記錯…有點遙遠的記憶了、可是又很懶的去找…|||)
在canvas中、可以使用setTransform和設定width還有height來決定viewport。
- 座標系:不管是在2D或3D、其實…很多時候都是繞著座標轉換的結果、所以、認清楚當前作用的座標系、是很重要的。
唔~以下講的、雖然有的書會有、可是…其實我不太記得正確的名稱了耶~ XDDD 又是個太遙遠的記憶、就~多多包含囉~ w
在開始之前,請大家有一個觀念,我認為這個觀念非常的重要、那就是『自定義』和『相對』,所有的座標系、其實都是
自定義的、他們之間的轉換都是相對的。(←可能有點抽象吼…|||) 可以回去翻翻、印象中大概是在高中時期,有的也許
國中就會提過的、物理或數學…應該都有教過大家『相對位置』、『相對速度』…這類概念。在圖學裡面、這個概念我認為
是非常重要的。它可以在你非常混亂的時候、幫助我們釐清這些該死的轉換。 - 世界座標系:這個座標系、其實非~~~常的好懂,當然、世界、也是自定義的~ XDDD 比如、要呈現一個房間的場景、
當然…也就可以定義『這個房間』是一個『世界』。所以、我們也可以定義『一棟大樓』是個世界、完全就是根據需要的
場合定義。也就是說、這個『世界』、並不是大家認為的狹義的世界、而是更廣泛的一個定義、可以說是『這一整個場景
』,the whole scene。 - 物體座標系:應該說、對於世界來說、世界包含的物體,都有它自己的座標系,而這個就被我稱為物體座標系,
我想、這樣應該比較好懂。嗯嗯、物體座標系也就是說,我們可以將任何獨立存在的、你想讓它獨立的物件,都可以有自
己的座標系。比如:一個人、一隻小狗、一個盒子、一隻手錶、甚至是一個房間…等等,一般來說,我們會讓可以重複使用
的物體是一個獨立的存在,這樣、在建立場景的時候,就可以很方便的clone它們到世界場景中。 - 相對系統:這個就有點像是、『由我看世界』、和『由他看世界』、看起來不一樣的意思,在這邊…要掌握好它、請
務必…好好的、認真的、複習一下『相對位置』、這也是、大家在操作過程中最容易混亂的地方之一。
我相信、就算講了這些、大家應該還是很混亂~ XDDD 啥阿、世界、物體、相對的…講了一堆、我還是不知道那是在幹麻~簡單
的講個過程:
首先從一般操作繪圖軟體那樣的感覺著手:
我們可能準備了很多很多的素材、這些素材、對於它自己來說、它就是一個世界、在它還沒有備放入任何場景裡面、
它就是一個世界。場景要建立了、有一個空白的畫布(世界產生),把素材放入畫布、並修改它的大小、縮放…等等、
(這個地方…通常也是最容易讓大家感到困惑的地方)在openGL和canvas上得操作、大概會是長這樣的…。
openGL
// 儲存當前的資訊、進入到一個獨立繪圖作用域 GL.pushMatrix() //開始local繪圖、也可以對它做transform,scale…等等操作、而不影響外部的樣貌 GL.Begin(GL_LINES) GL.Vertex3(0, 0, 0) GL.Vertex3(100, 100, 100) GL.End() //返回之前的領域、load之前push的資料 GL.popMatrix()
canvas
// 相當於pushMatrix ctx.save(); // 繪圖 ctx.transform(scaleX, 0 , 0, scaleY, dx, dy); ctx.beginPath(); ctx.arc(x, y, r, 0, 2π, false); ctx.closePath(); // 相當於popMatrix ctx.restore();
當在做視角切換的時候、那些的座標變換…是在上述繪圖的外層、在openGL上、有lookAt那類的可以使用、所以、並不會
顯得混亂,只需在自己並不混亂、那問題都不大。在canvas上、就比較麻煩了,因為它沒有像lookAt一樣的東西、一切
都是由transform、translate、scale和rotate所組成、所以、一不小心就會容易混亂,所以必須在本人非常清楚的知道
自己在幹麻、才不容易出錯。
接下來、一定會有人很好奇…阿~講了那摸久、一開始的viewport咧~一點用都沒用阿…它一點點都沒用到。對~它其實只在
設定我們看得到位置範圍、也就是說…在畫面都決定好了之後、要讓畫面呈現那一塊區域、就是使用viewport~當然、是在
世界座標系的基礎下,也就是說…假如~~我們在viewport裡面看不到東西、請仔細的觀察一下…世界座標系是在什摸樣的基礎
下。總不能、設定viewport(x, y, w, h)設定在(0, 0, 100, 100)、可是場景的內容都在範圍外,那樣當然是什摸都看不
到的歐~
[註]
也許、在使用viewport的時候、大家可能會不小心的陷入混亂,而且、邏輯上可能會有點難轉過去。在這邊…有個小小的
邪惡小技巧。viewport定好了之後、就不要在動它。而是使用translate,把場景移動到viewport範圍內、正所謂山不轉
路轉、路不轉人轉的咩~ w
這所有的前提、都建立在當事人不混亂歐~ 所以、當混亂了、請從頭run一遍、哪個東西在哪裡、就一目了然了歐~雖然
對於Lv. max強者來說是有點笨,對於Lv. min的初學者來說又有點麻煩,可是、我覺得無比的有用歐~ w