矩阵乘法 - 视图/投影、世界/投影等

Question

在 HLSL 中有很多矩阵乘法，虽然我了解如何以及在何处使用它们，但我不确定它们是如何得出的或它们的实际目标是什么。

所以我想知道是否有在线资源可以解释这一点，我特别好奇将世界矩阵乘以视图矩阵和将世界+视图矩阵乘以投影矩阵的目的是什么。

Answer 1

您可以在this wikipedia article 或msdn 上从数学角度获取一些信息。

基本上，当您将 3d 模型渲染到屏幕上时，您会从散布在 3d 空间中的简单顶点集合开始。这些顶点在“对象空间”中都有自己的位置。也就是说，它们通常具有在正在渲染的场景中没有意义的坐标，而只是表示同一模型的一个顶点与另一个顶点之间的关系。 例如，模型顶点的位置只能在 -1 到 1 之间（或类似，这取决于模型的创建方式）。

为了在正确的位置渲染模型，您必须缩放、旋转并将其转换到场景中的“真实”位置。您要移动到的这个位置以“世界空间”坐标表示，该坐标也表示场景中顶点之间的真实关系。为此，您只需将每个顶点的位置与其 World 矩阵相乘。必须创建此矩阵以包含您需要应用的平移/旋转/缩放参数，以便对象出现在场景中的正确位置。

此时（将所有模型的所有顶点与世界矩阵相乘后）您的顶点以世界坐标表示，但您仍然无法正确渲染它们，因为它们的位置不相对于您的“查看”（即您的相机）。因此，这一次您使用一个 View 矩阵将所有内容相乘，该矩阵反映了您正在渲染场景的视点的位置和方向。

所有顶点现在都在正确的位置，但是为了模拟perspective，您仍然需要将所有顶点与投影矩阵相乘。最后的乘法决定了顶点的位置如何根据与相机的距离而变化。

现在所有顶点，从它们在“对象空间”中的位置开始，最终都被移动到屏幕上的最终位置，在那里它们将被渲染、光栅化，然后呈现。 p>

Answer 2

在线资源：Direct3D Matrices、Projection Metrices、Direct3D Transformation、The Importance of Matrices in the DirectX API。