投影

我们得世界在我们得感知中是3D的，但是在我们观察这个世界的时候却是其2D的显示。为了处理这个问题，我们便引入了投影的概念。投影本质上来说是将3D世界坐标投射到2D显示屏幕上去的处理过程。

3D图形学中我们所涉及到的有两种投影。

1平行投影

2透视投影

平行投影

平行投影通常是CAD工程师在制图时用来从不同视角表现物体的，这些视角的视图也叫做正投影视图。在CAD中顶视图、前视图和侧视图最为常用。
    平行投影可以分为两步来完成。第一步先要将投影平面变换到3D空间中的XY平面上，第二步就是除去所有可见点的Z项坐标信息，这也就将空间中物体的深度信息除去了，使得物体的投影保持原大小比例不变，而不考虑它们相对于观察者的距离。
    虽然平行投影对于CAD应用可能很适合，但是此投影不能产生出透视投影所能生成的真实感效果，因为它丢失了深度信息。因此，3D游戏和演示程序中透视投影更为实用。

透视投影

透视投影生成图像，其中的物体的大小是基于该物体相对于观察者的距离的，举个例子来说，近大远小。

进行透视投影时，空间中物体所反射的所有光线都会聚到观察者的眼睛这一点。这与人眼睛看东西十分相似。现在想像眼球外面有一个投影平面，由于所有的光线都会聚到观察者的眼睛，这些光线就会与此投影平面相交并在其上产生相应的交点，这些点就是3D世界投射在2D平面上的影像。
    透视投影的主要思路就是确定反射光线与投影平面交点的位置。这可以借助于一个透视变换矩阵来完成。不过先让我们看看焦距这个概念。
    观察者与投影平面之间的距离定义为焦距。在3D图形学中，焦距特别的重要，它决定了视场角度。随着焦距的增大，视场变小或者变窄。当焦距减小时，视场变大。在开发3D游戏或演示程序时，为了获得更具有真实感的图像，通常要尝试多种焦距，这是因为透视变换的使用有可能会对图像产生扭曲失真。