一、簡介

　　馬三最近開始學習計算機圖形學了，買了兩本書，其中一本是國內的，還是什麼大學的教材，不過寫得真不咋樣啊。另外一本是大名鼎鼎的《計算機圖形學》第四版。最近接觸了下計算機圖形學中的座標系統，做個筆記。

二、計算機圖形學中的座標系統

1.建模座標系（MC）

　　建模座標系是一個區域性座標系，同時可以是一個典型的平面直角座標系，它的出現主要是為了模型構建與變換的方便。一般而言，我們總是習慣與將基本形體或圖形與某些位於物體上的角點、中心點或靠近它們的點聯絡起來考慮，比如在建立圓形的時候，一般將圓心作為參考點來建立圓周上其他各點，這時實質上就構建了一個以圓心為原點的參考座標系。在對圓形進行變換時，類似地，一般以圓心為參考點來進行變換，也較為直觀與方便。

2.世界座標系（WC）

　　一旦對物體進行了建模，下一步就是將各個物件或者圖形組合放到我們希望繪製的平面場景中。如上所述，每一個物件在建立時都有自身的建模座標系，當我們將其組合放置在一起時，為了確定每一個物件的位置及其他物件的相對位置，就必須拋棄每一個物件自身的座標系，將其納入到一個統一的座標系中，這個座標系稱為世界座標系，也稱使用者座標系，它是一個全域性座標系，也是一個典型的平面直角座標系。這個過程實質上是將一個物體從區域性空間組合裝配到世界空間的變換過程。

3.觀察座標系（VC）

　　當二維圖形場景確定後，使用者可根據圖形顯示的要求定義觀察區域和觀察方向，得到所期望的顯示結果，這其實是需要定義視點（或照相機）的位置與方向，完成從觀察者角度對整個世界座標系內的物件進行重新定位和描述，簡化後續二維圖形在投影面成像的推導和計算。因此，有必要引入觀察座標系來完成這件事情。下圖即為觀察座標系示意圖：

　　^{圖1：觀察座標系}

4.規範化裝置座標系（NDC）

　　為了使觀察處理獨立於輸出裝置，我們可以將物件描述轉換到一箇中間座標系，這個座標系既獨立於裝置，又可以容易地轉變成裝置座標系。通常將這個中間座標系稱為規範化裝置座標系，其座標範圍為 [0,1]，這樣可以使二維觀察結果獨立於可能使用的各種輸出與顯示裝置，提高應用程式的可移植性與裝置無關性。

5.裝置座標系（DC）

為了便於輸出二維觀察結果，DC用於定義影象空間，也稱為螢幕座標系或者畫素座標系。它主要是用於某一特殊的計算機圖形顯示裝置表面的畫素定義，在多數情況下，對於每一個具體的顯示裝置，都有一個單獨的座標系。在定義了顯示視窗的情況下，可進一步在裝置座標系中定義稱為視區的有限區域。視區的成像即為實際所觀察到的。裝置座標系一般都與特定的輸出裝置相聯絡，其座標系是離散的整數值。

 　　為了便於理解上述概念，下面放幾張示意圖：

　　　^{圖2：座標系轉換過程}

　　^{圖3：座標系轉換流程示意圖}

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作者：馬三小夥兒
出處：https://www.cnblogs.com/msxh/p/9939848.html 
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