什么程序负责计算机图形投影

Question

通过投影我的意思是，获取3D模型数据，相机数据等，并将场景投影到将要显示的平面2D图像中。

directx / opengl会这样做吗？他们实际上是为游戏/图形设计师做的，还是你必须用opengl / directx实现3d到2d的投影？这是我感到困惑的地方。

Answer 1

嗯，这取决于我们正在谈论什么样的计算机图形。例如，您通常可以在视觉效果中看到的图像（想想ILM，Digital Domain，Weta Digital）和计算机动画电影（想想皮克斯，梦工厂动画，迪斯尼动画，蓝天）是由专用渲染器软件离线生成的。这种离线渲染器可以以多种方式实现。可能有光栅化器（与OpenGL或DirectX 3D不同）或光线跟踪器（完全不同），甚至还有混合光栅。

OpenGL和DirectX 3D是用于通过光栅化生成实时图像的API，我将解释这些。首先要注意的是，从OpenGL和DirectX 3D的角度来看，没有3D模型，没有相机，没有场景。对于他们来说，只有一个帧缓冲区（一个2d画布），它们只是点，线或三角形光栅化（=绘制）。当栅格化这样的基元时，各种输入数据都会影响过程，例如图像（纹理）或参数控制模拟照明过程。

使用现有系统，该过程是4折叠的。

1. 几何数据转换为所谓剪辑空间中的位置。这是由一个称为顶点着色器的阶段完成的。它实际上是这样做的，对于一个基元的每个角，它采用一个输入向量（可以是任何东西）并从中计算一个位于剪辑空间中的位置。 你所询问的投射，发生在这一步 - 但整个事情还有很多。请继续阅读。

2. （可选）Tesselation着色应用于由上一步骤中生成的位置定义的基元。 Tesselation可以被认为是一种程序控制的细化，使事物看起来更平滑或更细节。

3. （可选）几何着色可以将到目前为止生成的图元转换为新图元。例如，这可用于生成模拟头发的链

4. 片段着色计算原始栅格化所覆盖的每个片段的最终颜色。像素中至少有一个片段，但是使用抗锯齿可能还有更多。

现在，OpenGL和DirectX 3D在哪里进入图片？好吧，在OpenGL-2和DirectX-8之前，上面描述的步骤都是硬编码到它们中的，所以在所有实际术语中他们都是。如今，现代OpenGL和DirectX 3D更像是一个多功能的图形工具包，熟练的程序员可以使用它来实现自己的图形生成管道。步骤1到4由所谓的着色器程序完成，必须由使用OpenGL或DirectX 3D的程序员编写，以使整个工作正常。