梳理从MVP变换到光栅化的过程

1.梳理从MVP变换到光栅化的过程

相关博客：
1.MVP变换
2.Rasterization（光栅化）

1.1 View/Camera transformation

此例中相机初始位置为（0,0,5）【备注：详见主函数中输入的值】经过$M_{\text{view}}$将相机移动到原点且相机方向朝向z轴负向，zNear与zFar均为负数
下图仅为示意图

1.2 Model Transformation

此例中将空间中三角形绕z轴旋转，每一次按键A则左旋10度，每一次按键D则右旋10度

1.3 Projection Transformation

Projection Transformation包含两种：
1.Orthographic projection（正交投影）

2.Perspective projection（透视投影）

MVP变换中的投影变换

我们这里用透视投影（Perspective Projection）
透视投影的过程需要将视锥（Frustum）的远处面zFar挤压到与zNear同大小，随后进行正交投影

下图仅为示意图


为什么要挤压？因为要进行透视投影，只有挤压后才能体现出近大远小（小就是因为被挤压了）
挤压过程中zNear平面不变，即近处画面不变，zFar中心点位置不变，zNear与zFar之间的所有物体均被挤压
如果是进行正交投影，则无需挤压，直接进行投影即可

1.4 Viewport Transformation

空间中的物体透视投影后，经过视口变换，将其投影缩放到与屏幕相适应的大小

左侧为透视投影结果，右侧为空间的俯视图


经过视口变换后的效果如下

1.5 Rasterization

如何用像素描述这个图像的投影？就是光栅化的意思，光栅化的本意是drawing onto the screen
三角形可以构成复杂图形，3D物体经过MVP变换到2D平面，随后通过光栅化进行渲染

利用三角形三边的三个向量叉积来判断像素中心点是否在三角形内，如果在三角形内，则对该像素进行采样（也就是所有屏幕中的像素中，属于图形内部的像素被选中），被采样的像素将进行上色


如果直接采样进行光栅化容易产生锯齿等走样问题

为了减轻锯齿问题，我们需要进行抗锯齿
需要的操作是光栅化之前进行模糊处理（滤波或者卷积操作），随后进行光栅化