第二部分：VTK核心类详解（第20章 vtkCamera相机类）
文章目录
- 概述
- 1. vtkCamera类的基本概念
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- 1.1 相机的基本属性
- 1.2 相机的数学基础
- 2. vtkCamera类的核心功能
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- 2.1 位置和方向控制
- 2.2 投影控制
- 2.3 变换计算
- 3. 相机变换系统
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- 3.1 视图变换
- 3.2 投影变换
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- 透视投影
- 平行投影
- 4. 相机动画系统
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- 4.1 vtkCameraInterpolator
- 4.2 相机动画实现
- 5. 相机交互系统
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- 5.1 相机变换操作
- 5.2 相机移动方法
- 6. 相机子类和扩展
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- 6.1 vtkCameraActor
- 6.2 vtkVRCamera
- 7. 相机使用示例
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- 7.1 基本相机设置
- 7.2 相机动画示例
- 7.3 相机变换示例
- 8. 相机系统架构图
- 9. 相机变换流程图
- 10. 总结
概述
vtkCamera是VTK中用于3D渲染的虚拟相机类，它提供了定位和定向视点及焦点的功能。相机是3D可视化系统中的核心组件，负责定义观察者的位置、观察方向和投影方式，将3D场景投影到2D屏幕上。本章将详细介绍vtkCamera类的设计原理、核心功能、使用方法以及相关的子类和扩展。
1. vtkCamera类的基本概念
1.1 相机的基本属性
vtkCamera类继承自vtkObject，是VTK渲染系统中的核心组件。一个相机包含以下基本属性：
- 位置（Position）：相机在3D空间中的位置坐标
- 焦点（Focal Point）：相机观察的目标点
- 上方向（View Up）：定义相机"向上"的方向向量
- 视场角（View Angle）：透视投影的视场角度
- 裁剪范围（Clipping Range）：近裁剪面和远裁剪面的距离
- 投影模式：透视投影或平行投影
1.2 相机的数学基础
相机系统基于以下数学概念：