观察坐标系,为在不同的距离和角度上观察物体而建立的便于研究物体的坐标系。
观察坐标系又称目坐标系( Eye Coordinates),简称EC,该坐标系是一个可定义在用户坐标系中任何方向、任何地方的三维直角辅助坐标系。在观察坐标系中通常要定义一个垂直于该坐标系Z轴的平面,称观察平面。该坐标系主要用于指定裁剪空间,确定三维几何形体哪一部分需要在屏幕上输出;此外,通过观察平面可以把世界坐标系中三维几何形体需输岀部分的坐标值转换为规格化坐标系中的坐标值。
在显示三维物体的过程中,不仅要定义一个观察平面和一个投影方向(对于平行投影)或一个投影中心(中心投影),还要对物体进行三维剪取,只留下观察者感兴趣的部分,并将这部分立体的视图在输出设备上显示出来,这就需要在世界坐标系中指定一个观察空间,将这个观察空间以外的物体去掉,只对观察空间内部的物体作投影变换并最终显示出来。
将三维物体放进世界坐标系后,只是在内存空间里表示其空间信息,为能观察到这些物体,我们还需要设置虚拟摄像机的信息。正如在现实世界中一样,在世界上存在的物体中,我们只能看到眼前的物体。在游戏中,三维场景中也摆放了各种各样的三维物体,而虚拟摄像机就扮演了人眼这个角色,它可以让位于其视域体内的物体显示在游戏画面中,在世界坐标系中安置好虚拟摄像机后,通过取景变换,世界坐标系中的三维物体就位于观察坐标系中了。