実用的な3DCGを考える。その6

さて、再度このモデルで考えましょう。
左の図には、X軸とY軸とZ軸が描き込まれていて、カメラのレンズの部分で交差しています。 つまり、カメラのレンズ部分つまり視点が原点になります。

このX軸Y軸Z軸によって座標を表すと、カメラの視点部分を基準として座標が表されます。 視点を基準として表された座標を3DCGでは視野座標もしくは 視野座標系 と呼びます。



話を単純化しましょう。いったん2Dで考えます。

左の図は、先ほどの写真のX軸とZ軸だけを図であらわしたものです。
このカメラ位置、物体の並びをコンピュータ上で表現する実用的な方法を 説明します。



被写体の方も説明する間だけ、2Dにしちゃいましょう。

カメラと物体との位置関係は先ほどの図のとおりで、 物体はこんな風に表現されているものとします。

つまり、 左図内の線の角ごとに頂点があり、その頂点が座標で示されている。
座標値の基準は、X軸とY軸の交点である。

というものです。



カメラ位置から見た被写体は、先ほどの被写体の各頂点を表す座標を、 カメラ位置を基準とした座標値に変換すれば良い訳です。

これは左図のように、被写体を移動させるのと同じ事になります。

実際に移動させる計算は、「実用的な3DCGを考える、その5」で行ったとおりです。



手順は、まず被写体の各頂点を、@原点を中心に回転させ、A必要な位置に平行移動させる。 という手順になります。
この手順を左図に示しています。

2D平面上で座標変換の方法を示しましたが、3Dの場合も考え方はまったく同じです。

要するに、座標の変換は 回転させて移動 が基本です。




X軸回転
Y軸回転
Z軸回転

2Dの場合、回転の基準となる点は原点で、回転軸は、原点からXY平面に対し 垂直に伸びる線一本に限定されていました。
ところが3Dを考えると、回転軸は3本存在する事が判ります。※

左の図は、ワイヤーフレームで表した立方体をそれぞれX軸・Y軸・Z軸にて 回転させたものです。

3種類の回転があるのが判りますね?

必要に応じて、これらの回転を組み合わせて使用します。

※実際には無数に存在しますが、この3本の組み合わせで代用できます。




あともう一息です。がんばって行きましょう。