Was ist der Unterschied zwischen orthographischer und perspektivischer Projektion?

Ich habe Computergrafik aus dem Buch Fundamentals of Computer Graphic (aber der dritten Ausgabe) studiert und zuletzt über Projektionen gelesen. Obwohl ich nicht genau verstanden habe, was der Unterschied zwischen orthographischer und perspektivischer Projektion ist? Warum brauchen wir beide, wo werden sie eingesetzt? Ich möchte auch lernen, was Perspektiventransformation ist, die vor der orthografischen Projektion in der Perspektivprojektion angewendet wird. Warum brauchen wir die Ansichtsfenster-Transformation? Ich meine, wir verwenden die Ansichtstransformation, wenn die Kamera / der Betrachter nicht auf Richtung schaut , aber was ist mit dem Ansichtsfenster?$-z$

Orthographische Projektionen sind parallele Projektionen. Jede ursprünglich parallele Linie ist nach dieser Transformation parallel. Die orthographische Projektion kann durch eine affine Transformation dargestellt werden.

Im Gegensatz dazu ist eine perspektivische Projektion keine parallele Projektion, und ursprünglich sind parallele Linien nach dieser Operation nicht mehr parallel. Somit kann eine perspektivische Projektion nicht durch eine affine Transformation durchgeführt werden.

Warum brauchen Sie orthografische Projektionen? Es ist aus verschiedenen künstlerischen und technischen Gründen nützlich. Orthographische Projektionen werden in CAD-Zeichnungen und anderen technischen Dokumentationen verwendet. Einer der Hauptgründe besteht darin, zu überprüfen, ob Ihr Teil tatsächlich in den dafür reservierten Raum passt, beispielsweise auf einem Grundriss. Orthographische Projektionen werden häufig so gewählt, dass die Abmessungen leicht zu messen sind. In vielen Fällen ist dies nur eine bequeme Möglichkeit, ein Problem auf einer anderen Basis darzustellen, damit die Koordinaten leichter ermittelt werden können.

Bild 1 : Eine Reihe nützlicher orthografischer Projektionen für dasselbe Objekt (und dieselbe Projektionsregel). Der letzte rechts ist ein Sonderfall namens isometrisch mit der Eigenschaft, dass die Richtungen der Kardinalaxt alle im gleichen Maßstab liegen.

Eine perspektivische Projektion ist erforderlich, um 2- und 3-Punkt-Perspektiven erstellen zu können. So erleben wir die Welt. Eine bestimmte perspektivische Projektion kann als eine Kombination aus einer orthografischen Projektion und einer perspektivischen Teilung zerlegt werden.

Bild 2 : 2-Punkt-Perspektive Beachten Sie, dass die Linien in der jeweiligen Richtung nicht mehr parallel sind

Mit der Ansichtsfenster-Transformation können Sie die resultierende Projektion schwenken / drehen / skalieren. Vielleicht, weil Sie eine außermittige Projektion wie bei Kameras mit Filmversatz wünschen oder weil Sie beispielsweise ein anisotropes Medium haben. Es kann für den Endbenutzer auch praktisch sein, das Bild zu vergrößern, ohne dabei die Perspektive zu ändern.