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将空间中的3d坐标点xyz映射到像素平面坐标系通常包括以下四步:

①模型变换:将xyz坐标点移动到世界坐标系中

②相机变换,将世界坐标系中的点移动到相机坐标系中。按照相机位置为坐标系原点,相机的朝向决定基向量XYZ轴的方向。成像平面为XOY面,相机光心法线方向为-Z方向。

③投影变换:将相机空间中的xyz点先映射到以$[-1,1]^3$的立方体中,此时的立方体坐标系成为NDC坐标。

④视口变换:1. 将NDC坐标系下的XYZ点,投影到成像平面XOY上。2. 成像平面下的 坐标$[-1,1]^2$线性映射到转移到像素平面[H, W]中。