7.OpenGL學習之三維觀察
三維觀察
如果對比紋理對映和以前的程式碼，發現多了呼叫gluLookAt方法語句，如下圖所示。
如果沒有這條語句，窗口裡什麼都沒有。這其中涉及到三維觀察或者變換管線，而三維觀察的設定在OpenGL程式設計中非常重要的。變換管線的處理流程如下圖。
類比到我們現實生活 理解上圖的意思。如果我們要觀察一個物體，我們可以從不同的位置去觀察它（檢視變換）；移動或者旋轉它（模型變換）；如果把物體畫下來，我們可以選擇：是否需要一種“近大遠小”的透視效果（投影變換）；我們可能只希望看到物體的一部分，而不是全部（剪裁）；我們可能希望把整個看到的圖形畫下來，但它只佔據紙張的一部分，而不是全部（視口變換）。
模型檢視變換
上圖中輸入（初始化頂點資料）是在模型座標（或區域性座標）中得到的，相對於世界座標。該位置要經過模型變換才能得到世界座標系的位置，關係如下：
模型座標系中的點Pm可以通過下面公式獲得在世界座標系中的位置。
不同位置觀察物體，決定了採用哪種檢視座標系（或者叫相機座標系）。下面公式計算世界座標系的點在檢視座標系中的位置。
變換示意圖如下。在OpenGL中，模型變換和檢視變換是在GL_MODELVIEW狀態下一起設定的。任何對相機位置和方向的改變都要更新模型檢視矩陣。
gluLookAt(eye.x, eye,y, eye.z, look.x, look.y, look.z, up.x, up.y, up.z)就是設定檢視座標系的，引數是相對於世界座標而言。如果沒有呼叫gluLookAt(),那麼照相機就被設定為預設的位置和方向。在預設情況下，照相機位於原點，指向z軸的負方向，朝上向量為(0,1,0)。
投影變換
投影變換將在模型檢視變換之後應用到頂點上。這種投影實際上定義了視景體並建立了裁剪平面。投影一般分為正投影和透視投影。正投影大多在進行2D繪製使用。glOrtho(left, right, bottom, top, near, far)建立一個平行六面體的視景圖，它在x方法上從left到right延伸，在y方向上從bottom到top延伸，在z方向上從near到far延伸。
透視投影所顯示的場景與現實生活中更加接近，遠處的物體看起來比近處同樣大小的物體更小些。
設定視景體可以使用gluPerspective 和glFrustum，二者都能達到相同的效果。下圖中，兩個藍色平面之間為可見區域，如果物體不在兩平面之間，在軟體裡是看不見該物體。另外函式的引數是相對於檢視座標而言的。
gluPerspective (GLdouble fovy, GLdouble aspect, GLdouble zNear, GLdouble zFar)
void glFrustum(GLdouble left, GLdouble right, GLdouble bottom, GLdouble top, GLdouble nearVal, GLdouble farVal);
視口變換
當我們得到了一個場景的二維投影，它將被對映到螢幕上某處的視窗上。這種到物理視窗的對映是我們最後要做的變換，稱為視口變換。在OpenGL使用下面函式進行設定。
glViewport (GLint x, GLint y, GLsizei width, GLsizei height)
對於二維繪圖而言，世界視窗由函式gluOrtho2D()設定，它的原型是
void gluOrtho2D(GLdouble left, GLdouble right, GLdouble buttom, GLdouble top);
對於三維情況，視口的設定通過glViewport()函式，它的原型是：
void glViewport(GLint x, GLint y, GLint width, GLint height)；
設定視口的左下角，以及寬度和高度。
