高级图形编程（基于opengl）9

2.3 法向量转换

       当启动环境映射启动时，OpenGL使用法向向量用于光照计算去生成纹理坐标。像顶点，法向量是用于对象空间到眼睛空间转换之间被使用。然而，法向量与顶点位置不同的；他们根据余弦值大小不同转换不同（如图2.3）。顶点位置被指定在OpenGL作为竖向量，法向量和其他一些方向作为列向量。在数学上，它用于左乘一个矩阵。其他的是矩阵右乘。

他们都转变成相同的方式（通常是为了简化代码实现），这个矩阵必须倒置用于更改法线。

       当转换法向量，它不能使用简单的转换矩阵。这个转换正确是视点矩阵的逆矩阵的倒置（如图2.4）。也就是，转换后正常的法向量N‘是

2.4 纹理坐标生成和转换

       纹理坐标系有它自己的转换管线（如图2.5），比几何转换要简单的多。坐标可以有应用程序直接提供，或者由顶点坐标和纹理坐标生成。在这两种情况下，纹理坐标系是一个4X4纹理转换矩阵转换的，就像顶点坐标，纹理坐标也是有4维数组组成，即使应用程序制定的自由一维，两维或三维的。缺少的部分值设置默认值，s，t，r值默认是0（这个坐标可定认为是纹理坐标系空间的x，y和z轴）以及q坐标（等价于w）的默认值是1.

2.4.1 纹理矩阵

       经过纹理矩阵转换后的转换坐标经历他自己的角度划分，使用q来划分。因此纹理映射可能使用到它的1到4个成员数，纹理坐标维数用不到的会在这个阶段抛弃掉。这个4X4转换应用于划分生成纹理坐标系是1D或2D纹理应用有各种技术的实现，比如投影材质（14.9章节）和体积变形（20.5.8）在后面的章节会详细描述。

2.4.2 纹理坐标生成

       这个纹理坐标管线能够生成纹理坐标系的顶点属性的函数，这个功能，称为纹理坐标生成（texgen），被用于构建几何体和他的纹理之间的关系。它也可以用来提高应用程序的渲染性能，例如纹理坐标不用每一个顶点都传送。参数原（x，y，z，w）值可以是为转换的顶点（模型空间），或者顶点转换的视点矩阵（眼睛空间）。

 

2.5 模型转换

       模型转换被用于场景中摆放对象，模型转换可用定位对象，确定他们的方向，他们的大小和形状大小，通过适当到的位置和方向组装复杂的对象组件，通过改变这些属性生成帧动画。

       模型转换可用认为是对象描述的一部分（如图2.6）。当应用程序定义了一个几何元素，它可用包含模型转换来修改原始顶点的坐标。这是非常有用的因为他可用重复使用很多对象。相同的对象可以用于另一场景的一部分，有不同的大小，形状，位置，或方向。这个技术可以减少应用程序存储和发送到图形管线的数量，并且可以是建模过程更简单。