注：文章译自http://wgld.org/，原作者杉本雅広(doxas)，文章中如果有我的额外说明，我会加上［lufy：］，另外，鄙人webgl研究还不够深入，一些专业词语，如果翻译有误，欢迎大家指正。

二维和三维

三维空间－－我们生活这个这个现实的世界就是一个三维空间。

在三维的世界里，所有的东西都由横，竖，深度。将这些东西重现，就是一个实时3D渲染。但是再现这个3D空间，我们是在一个2D的显示器上来实现的。

电脑和手机的屏幕，都是一个2D的显示器。至少现在还没有一个3D的显示设备，当然，研究所这些地方可能会有，但是一般的家庭肯定是没有的。

利用WebGL可以模拟三维空间，但是最终必须输出显示在一个二维的显示器上。由深度决定的前后关系，根据远近进行放大和缩小，这些都必须提前进行运算得出结果。

OpenGL也好，DirectX也好，这个从三维到二维的变换等基本的计算手法一般是不会变的。当然，WebGL也是一样的。

右手？左手？说一说坐标系

虽然说3D的计算基本上都是一致的，但是DirectX和OpenGL之间还有点小差异。

说到DirectX和OpenGL的区别，经常会拿坐标系来举例。就是使用左手坐标系还是右手坐标系。OpenGL使用的是右手坐标系。

下图是右手坐标系的图解。

下图是左手坐标系的图解。

比较的话，主要是Z坐标的方向不同。x坐标和y坐标的话，哪个坐标系都是一样的。

除去Z坐标的处理，哪个坐标系都是没有深度的概念的，所以没必要想的太复杂。WebGL是OpenGL的一个分支，当然是使用右手坐标系了。

坐标变换

无论用DirectX还是OpenGL，最终都需要将三维的情报向二维进行变换。就像刚开始说的那样，最终的图像都是由二维显示器来显示的。

这时候，坐标变换就是必须的了。坐标变换大致可以分为三种，将这些正确的组合在一起，最终决定显示器上的位置。

用身边的东西举例说明的话，三维向二维转换的例子就是照相机。照片和图像，通过照相机已经全部变为了二维，最终，输出成了照片和动画。

脑子里想象一下使用照相机照相的一幕，来试着理解一下坐标变换吧。

模型变换

三种坐标变换中的第一个，是模型变换。在OpenGL的处理中虽然一般叫做模型变换，但是在DirectX中被叫做世界变换。

模型变换，是指为了定义参照物在三维空间的什么位置而进行的坐标变换。和现实的世界不同，程序中的三维空间里定义了世界的中心的基准点，就是原点。从这个原点出发，为了知道参照物的相对位置，就需要进行必要的坐标变换。

假设，虚拟的三维空间里有一个苹果，那么为了表示这个苹果在什么位置，就需要进行相应的模型变换了。

视图变换

三种坐标变换的第二个，是视图变换。

视图变换，定义了镜头的实际位置以及镜头的方向。拿刚刚举例的苹果来说，即使三维空间中有一个苹果，如果镜头的方向不对着苹果的话，同样也是看不到这个苹果的。而且，如果将镜头大幅度远离苹果，那么也有可能看不到苹果了。

为了决定镜头的位置和角度所进行的坐标变换就叫做视图变换。

投影变换

三种坐标变换中的最后一个，是投影变换。

这个变换，定义了三维空间的摄影区域。比如，是横向摄影，还是纵向摄影，最远拍摄多远距离等。

一般的照相机，直接拍摄镜头前的所有图像，最远拍摄多远也基本上没什么意识。但是，程序是无法模拟无限大的空间的，所以，从哪里开始拍摄，拍摄到哪里，必须有一个明确的范围。

投影变幻，通过远近法则，可以将近处的物体描画的比较大，远处的物体描画的比较小。

总结

内容有点长了，来总结一下吧。

使用程序来模拟三维空间的时候，最终的情报必须变换成二维数据。而且三维坐标，根据平台不同，Z轴的处理是不一样的。WebGL是OpenGL的处理系，使用的是右手坐标系。

为了模拟三维空间，将三维空间的情报向二维的情报进行转换，需要三个坐标变换。分别是模型变换，视图变换和投影变换，将这些变换进行组合，最终决定描画的图形内容。

为了使用WebGL进行开发，本次所介绍的坐标系和坐标变换的知识是必不可少的。细节先不说，如果大致的意思都不了解的话，后面实际处理的时候肯定会有疑惑的。最低限度，三个坐标变换的意思一定要记住。

下一次，看一下为了使用WebGL都需要做哪些准备。

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