[OpenGL로 배우는 컴퓨터 그래픽스] Chapter 07. 투상변환과 뷰포트변환

Chapter 07. 투상변환과 뷰포트변환

Section 01. 투상 (Projection)

투상(Projection), 가시변환(Viewing Transformation) : 모델좌표계-전역좌표계-시점좌표계를 순차적으로 거친 다각형 정점 좌표를 2차원 투상면(View Plane, Projection Plane)으로 사상시키는 과정.

• 정사투상(Orthographic Projection)

• …

• 원근투상 (Perspective Projection)
  
  

Section 02. GL의 투상변환 (Projection Transformation)

void glGetFloatv(GLenum pname, GLfloat *params); -> 현 투상행렬 값을 검색하여 params 배열로 저장

• GL 파이프라인

• 

• 설계된 물체 또는 그래픽 라이브러리에서 가져온 물체를 장면에 맞도록 기하변환시키는 것을 모델변환(Modeling Transformation)이라고 한다.

• 변환된 물체를 관찰하기 위해 카메라 위치와 방향을 설정하는 것을 시점변환, 뷰변환(Viewpoint Transformation, View Transformation)이라고 한다.

• 카메라의 렌즈를 선택하고 촬영하여 물체의 2차원 영상을 필름에 맺히게 하는 것이 투상변환(Projection Transformation)

• GL의 직교투영

• 기본적인 직교투영
  
  
  

• : 비가역적 = 3차원에서 2차원으로 축소된 것을 다시 복원할 수 없다.

• 일반적인 직교투영 (정규화 변환 : Normalization Transformation)

• void glOrtho(GLdouble left, GLdouble right, GLdouble bottom, GLdouble top, GLdouble near, GLdouble far); -> 시야 영역 설정 (near, far는 양수로 표시)

glOrtho에 의해 행렬이 물체 정점에 곱해진다.

• 절단 작업 진행

• 정규 시야영역 내의 물체만을 대상으로 2차원으로 투상작업 진행

• GL의 원근투영

• 기본적인 원근투영
  
  
  

• 일반적인 원근투영 (정규화 변환 : Normalization Transformation)

• void gluPerspective(GLdouble fovy, GLdouble aspect, GLdouble zNear, GLdouble zFar);

• void glFrustum(GLdouble left, GLdouble right, GLdouble bottom, GLdouble top, GLdouble near, GLdouble far);
  
  
  

Section 03. GL의 뷰포트변환 (Viewport Transformation)

• GL 파이프라인

• 
  

• 원근 분할된 정규 시야 영역에 있는 물체가 2차원 화면으로 매핑하는 과정

• Screen Coordinate System = Viewport Coordinate System = Window Coordinate System

• 뷰포트 설정

• void glViewport(GLint left, GLint bottom, GLsizei width, GLsizei height);
  
  

• 재정규화 : z값 범위를 [-1, +1]에서 [0, 1] 로 사상
  
  

• 시야 영역과 뷰포트

• 시야 영역 (View Volume)과 뷰포트의 종횡비가 일치해야한다.