Отображение трехмерного пространства

Объекты, создаваемые в МАХ 3.0, живут и действуют в воображаемом, или виртуальном, трехмерном пространстве, существующем в памяти компьютера. Чтобы получить возможность видеть эти объекты на экране компьютерного дисплея, нужны специальные программные средства. Такими средствами в программе МАХ 3.0 являются окна проекций (viewports).

Общие сведения об окнах проекций Трехмерные объекты не могут быть отображены на двумерном экране дисплея иначе как в виде проекций на плоскость. Чтобы эффективно пользоваться окнами проекций, необходимо представлять себе типы проекций, используемых в МАХ 3.0, их особенности и различия.

Виды проекций, используемых в МАХ 3.0

В МАХ 3.0 используются два вида проекций: параллельные (аксонометрические) и центральные (перспективные). При построении аксонометрической проекции трехмерного объекта его отдельные точки сносятся на плоскость проекции параллельным пучком лучей (рис. 7, а), а при построении центральной проекции — пучком лучей, исходящих из одной точки, соответствующей положению глаза наблюдателя (рис. 7, б).

а б Рис. 7 Аксонометрическая проекция строится с помощью параллельных лучей (а), а центральная — с помощью лучей, исходящих из одной точки (б)

Плоскость аксонометрической проекции располагается перпендикулярно всей совокупности проекционных лучей, а плоскость центральной проекции — перпендикулярно только одному, центральному лучу, соответствующему линии визирования сцены. При аксонометрической проекции не происходит искажения горизонтальных и вертикальных размеров, но искажаются размеры, характеризующие «глубину» объекта. При центральной проекции оказываются искаженными все размеры объекта. Примером перспективной проекции может служить любая фотография, сделанная обычным фотоаппаратом.

Частным случаем аксонометрических проекций являются проекции ортографические, при построении которых плоскость проекции выравнивается параллельно одной из координатных плоскостей трехмерного пространства, в котором размещена сцена. К ортографическим проекциям относятся знакомые вам по школьному курсу черчения «вид сверху», «вид слева» и т. п.

Перспективная проекция окружающего мира привычна и естественна для наших глаз, так как в жизни мы все предметы видим в перспективе. При такой проекции чем дальше объект расположен от глаз наблюдателя, тем меньше он кажется по размерам. При параллельной проекции размеры объектов на изображении не зависят от их удаления от глаз наблюдателя. Это непривычно, но очень удобно: можно точно сопоставлять размеры объектов, на каких бы расстояниях они ни находились.