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View Orientation

Zur Abbildung einer dreidimensionalen Szene aus den Weltkoordinaten auf den Bildschirm muß eine natürliche Betrachtersicht (View Orientation) definiert werden. Eine solche Betrachtersicht besteht aus den Viewing-Parametern

Der fiktive Betrachter blickt vom $PRP$ in Richtung $VRP$ und kippt dabei die Kamera so um die Blickrichtung, daß $VUP$ von ihm aus gesehen vertikal nach oben zeigt. Der Blickwinkel entspricht der Brennweite und regelt den Bildausschnitt (Zooming).

Durch diese Parameter wird das VRC (View Reference Coordinate System) definiert mit $VRP$ als Ursprung und $PRP$ auf der positiven $z$-Achse. Die $ x y $-Ebene wird als View Plane bezeichnet und steht senkrecht auf der Blickrichtung. Die $y$-Achse ist gegeben durch die Projektion von $VUP$ in die View Plane. Deshalb darf $VUP$ nicht parallel zur Blickrichtung sein.

Das VRC hat die gleiche Metrik wie das WC. Es handelt sich also um einen Wechsel des Koordinatensystems. Die entsprechende Matrix, die den Wechsel vom WC ins VRC durchführt ergibt sich, wenn man die Vektoren $U$, $V$ und $N$ und die homogenen Koordinaten des $VRP$ bzgl. des WC als Spaltenvektoren nebeneinander schreibt und diese Matrix anschließend invertiert.

Der Abstand zwischen $VRP$ und $PRP$ wird als $VPD$ (View Plane Distance) bezeichnet.


Abbildung 15.3: Definition des VRC

Für die Anwendung des Viewings ergeben sich im Programm verschiedene Möglichkeiten:


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