Qual è la differenza tra proiezione ortografica e prospettica?

Ho studiato computer grafica, dal libro Fundamentals of Computer Graphic (ma la terza edizione), e alla fine ho letto delle proiezioni. Tuttavia, non ho capito esattamente qual è la differenza tra la proiezione ortografica e prospettica? Perché abbiamo bisogno di entrambi, dove vengono utilizzati? Vorrei anche imparare cos'è la trasformazione prospettica che viene applicata prima della proiezione ortografica nella proiezione prospettica. Infine, perché abbiamo bisogno della trasformazione del viewport? Voglio dire, usiamo la trasformazione di visualizzazione se la telecamera / il visualizzatore non sta guardando -direction, ma per quanto riguarda il viewport?$-z$

Le proiezioni ortografiche sono proiezioni parallele. Ogni linea originariamente parallela sarà parallela dopo questa trasformazione. La proiezione ortografica può essere rappresentata da una trasformazione affine.

Al contrario, una proiezione prospettica non è una proiezione parallela e in origine le linee parallele non saranno più parallele dopo questa operazione. Quindi la proiezione prospettica non può essere fatta da una trasformazione affine.

Perché avresti bisogno di proiezioni ortografiche? È utile per diversi motivi artistici e tecnici. Le proiezioni ortografiche sono utilizzate nei disegni CAD e in altre documentazioni tecniche. Uno dei motivi principali è verificare che la tua parte si adatti effettivamente allo spazio che è stato riservato ad esempio su una pianta del pavimento. Le proiezioni ortografiche sono spesso scelte in modo che le dimensioni siano facili da misurare. In molti casi questo è solo un modo conveniente per rappresentare un problema in una base diversa in modo che le coordinate siano più facili da capire.

Immagine 1 : una serie di utili proiezioni ortografiche per lo stesso oggetto (e regola di proiezione). L'ultimo a destra è un caso speciale chiamato isometrico con la proprietà che le direzioni dell'ascia cardinale sono tutte nella stessa scala.

È necessaria una proiezione prospettica per poter fare prospettive a 2 e 3 punti, ed è così che viviamo il mondo. Una proiezione prospettica specifica può essere scomposta come una combinazione di una proiezione ortografica e una divisione prospettica.

Immagine 2 : prospettiva in 2 punti notare come le linee in direzione prospettica non siano più parallele

La trasformazione della vista consente di eseguire una panoramica / rotazione / ridimensionamento della proiezione risultante. Forse perché vuoi una proiezione fuori centro come nelle fotocamere con offset della pellicola, o hai un mezzo anisotropico per esempio. Può anche essere utile per l'utente finale ingrandire l'immagine senza cambiare la prospettiva nel processo.