图形学入门:坐标变换

在几何阶段,我们不妨想象这样一个过程:我们在真实世界中,是如何拍照的呢?
1,寻找拍摄对象(模型变换)
2,摆放相机(相机变换)
3,调节相机参数(投影变换)
4,拍照(视口变换)->光栅化(下一阶段)
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首先看一下坐标变换的原理:
蓝色坐标系在红色坐标系中的表示:
首先由于蓝色坐标系跟红色坐标系的坐标方向是相反的,所以在矩阵中,单位向量的值为负值。
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模型变换
将本地坐标变换为世界坐标:比如我想要将一个模型导入UE4,这个模型本身是有形状的,它各个顶点的相对位置都是固定的,所以有一个本地的坐标。而我要将这个模型导入世界,它在世界中就要有自己的坐标,这个过程就是模型变换。
这个过程里,矩阵是四维的。(三维的单位向量+一个相对坐标值)

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具体的变换过程

(1)图像的坐标变换,包括(图像进行平移变换、尺度变换、旋转变换、仿射变换)。 (2)空域增强处理,包括给定变化曲线的灰度映射(求反、动态范围压缩、阶梯量化、阈值分割)、图像的算术运算(加法、平均法消除噪声、减法)、直方图修正(直方图均衡化、直方图规定化)、空域滤波(线性平滑滤波器、线性锐化滤波器、非线性平滑滤波器、非线性锐化滤波器) (3)频域图像增强,包括图像的傅里叶变换和反变换(需要考虑图像旋转、平移时的变换)、高通和低通滤波器(分别考虑:理想滤波器、巴特沃斯滤波器,指数滤波器)、特殊高通滤波器(高频增强滤波器、高频提升滤波器)、带通带阻滤波器;同态滤波器。 (4)图像恢复,包括空域噪声滤波器(均值滤波器、排序统计滤波器),组合滤波器(包括混合滤波器、选择性滤波器)、无约束滤波器(逆滤波)、有约束滤波器(维纳滤波器) (5)图像编码包括变长编码(哈夫曼编码、哥伦布编码、香农-法诺编码、算数编码)、位平面编码。 (6)图像编码技术和标准,包括预测编码(DPCM编码、余弦变换编码、小波变换编码) (7)图像分割,包括动态规划、单阈值分割; (8)典型分割,包括SUSAN边缘检测、主动轮廓、分水岭分割 (9)数学形态学,包括二值形态学(腐蚀、膨胀、开启、闭合)、基于二值形态学应用(噪声消除、目标检测、区域填充);灰度形态学(腐蚀、膨胀、开启、闭合)、基于灰度形态学的应用(形态梯度、形态平滑、高帽变换、低帽变换) (10)Sobel算子、Roberts算子、拉普拉斯算子、Canny算子、Prewitt算子、高斯拉普拉斯算子
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