等角投影及计算公式

简介: 等角投影中,没有消失点,观察者的目光始终是平行的,投影方向与坐标轴的角度是固定值,虽然这样看上去略有失真,但是总体来讲立体感还是很明显的,重要的是:不管你把等角投影所形成的立体图形放在屏幕上哪一个位置,看上去都是相同的。

等角投影中,没有消失点,观察者的目光始终是平行的,投影方向与坐标轴的角度是固定值,虽然这样看上去略有失真,但是总体来讲立体感还是很明显的,重要的是:不管你把等角投影所形成的立体图形放在屏幕上哪一个位置,看上去都是相同的。

 

原书作者还给出了一个演示,用于帮助大家理解:在线演示

很明显:一个立方体的(正方形)顶部面,在经过等角投影后,在屏幕上会发生形变,成为一个菱形。(点击刚才的在线演示中的true isometric按钮,观察front视图中立方体的顶部)

上图是正方形经过标准等角投影后得到的菱形,其左右侧的角度为60度,通过计算可以得到长宽比例为1.73,但是这个比例通常在计算时,会弄出很多小数位,而且绘图师们也比较烦这个比例(因为用ps等软件画图时,同样也要设置长或宽为小数位才能保证这个比例)

 

所以在实际情况中,更常用的是"二等角"来代替"等角"(点击刚才的在线演示中的dimetric按钮,观察front视图中立方体的顶部)

可以看出,“二等角投影”形成的菱形要比“等角投影”更扁一些,但这种图形的宽/高比例正好是2,处理起来很方便,也好记忆。

 

有了上面这些基础,就可以来做些正经事儿了,思考一个问题:在常规3D空间中的图形,经过二等角投影(为方便起见,以下把二等角投影也通称为等角投影)后,要经过怎样的计算(或转换),才能得到最终的图形呢?

 

有鉴于任何几何图形,总是由若干个点连接而成的,我们先来定义一个常规的Point3D类:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
package {
     public class Point3D {
         public var x: Number ;
         public var y: Number ;
         public var z: Number ;
         public function Point3D(x: Number = 0 ,y: Number = 0 ,z: Number = 0 ) {
             this .x=x;
             this .y=y;
             this .z=z;
         }
     }
}

所以上面的问题也可以简化为:等角空间中3D坐标点,如何转换为电脑屏幕上的2D坐标点?(或者反过来转换?)

转化公式:

x1 = x - z

y1 = y * 1.2247 + (x + z) * 0.5

z2 = (x + z) * 0.866 - y * 0.707 --用于层深排序,可以先不管

上面的公式可以把等角空间中的坐标点,转化为屏幕空间上的坐标点。(好奇心强烈的童鞋们,自己去看原书上的推导过程吧,我建议大家把这它当成定理公式记住就好,毕竟我们不是在研究数学)

为了方便以后重用,可以把这个公式封装到类IsoUtil.as里

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
package {
 
     import flash.geom.Point;
     public class IsoUtils {
 
         //public static const Y_CORRECT:Number=Math.cos(- Math.PI/6)*Math.SQRT2;       
         public static const Y_CORRECT: Number = 1.2247448713915892 ;
 
         //把等角空间中的一个3D坐标点转换成屏幕上的2D坐标点
         public static function isoToScreen(pos:Point3D):Point {
             var screenX: Number =pos.x-pos.z;
             var screenY: Number =pos.y*Y_CORRECT+(pos.x+pos.z)* 0.5 ;
             return new Point(screenX,screenY);
         }
 
         //把屏幕上的2D坐标点转换成等角空间中的一个3D坐标点
         public static function screenToIso(point:Point):Point3D {
             var xpos: Number =point.y+point.x*. 5 ;
             var ypos: Number = 0 ;
             var zpos: Number =point.y-point.x*. 5 ;
             return new Point3D(xpos,ypos,zpos);
         }
     }
}

用代码来画一个等角图形,测试上面的代码是否正确

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
package {
     
     import flash.display.Sprite;
     import flash.display.StageAlign;
     import flash.display.StageScaleMode;
     import flash.geom.Point;
     
     [SWF(backgroundColor= 0xefefef ,height= "200" ,width= "300" )]
     public class IsoTransformTest extends Sprite {
         public function IsoTransformTest() {
             stage.align=StageAlign.TOP_LEFT;
             stage.scaleMode=StageScaleMode.NO_SCALE;
             
             var p0:Point3D= new Point3D( 0 , 0 , 0 );
             var p1:Point3D= new Point3D( 100 , 0 , 0 );
             var p2:Point3D= new Point3D( 100 , 0 , 100 );
             var p3:Point3D= new Point3D( 0 , 0 , 100 );
             
             var sp0:Point=IsoUtils.isoToScreen(p0);
             var sp1:Point=IsoUtils.isoToScreen(p1);
             var sp2:Point=IsoUtils.isoToScreen(p2);
             var sp3:Point=IsoUtils.isoToScreen(p3);
             
             var tile:Sprite = new Sprite();
             tile.x= 150 ;
             tile.y= 50 ;
             addChild(tile);
             
             tile.graphics.lineStyle( 0 );
             tile.graphics.moveTo(sp0.x, sp0.y);
             tile.graphics.lineTo(sp1.x, sp1.y);
             tile.graphics.lineTo(sp2.x, sp2.y);
             tile.graphics.lineTo(sp3.x, sp3.y);
             tile.graphics.lineTo(sp0.x, sp0.y);
             
             trace (Math.cos(- Math.PI/ 6 )*Math.SQRT2); //1.2247448713915892           
             trace (tile.width,tile.height); //200 100 符合上面提到的2:1
         }
     }
}
相关文章
|
关系型数据库 BI 分布式数据库
PolarDB NL2BI解决方案,让你不懂SQL也能进行数据查询分析并生成BI报表
无需创建和开通资源,在预置环境中免费体验PolarDB MySQL及其NL2BI解决方案
PolarDB NL2BI解决方案,让你不懂SQL也能进行数据查询分析并生成BI报表
|
C++ 芯片 编译器
STM32F103标准外设库—— 新建工程与库函数(四)
STM32F103标准外设库—— 新建工程与库函数(四)
711 0
STM32F103标准外设库—— 新建工程与库函数(四)
|
1月前
|
人工智能 数据可视化 API
2026年阿里云计算巢秒级部署OpenClaw(Clawdbot)简单步骤及MiniMax M2.5大模型API配置与避坑指南
OpenClaw(又名Clawdbot,常被称为AI小龙虾)是一款轻量开源、支持多IM集成、可对接各类大模型的AI自动化网关工具,能实现智能对话、任务自动化、信息检索、代码生成等核心能力。对于零基础新手而言,阿里云计算巢提供了最便捷的部署方式——无需手动配置服务器环境、无需安装复杂依赖、无需处理网络与安全组规则,全程可视化操作,5-10分钟即可完成OpenClaw秒级部署。搭配MiniMax M2.5大模型,凭借其高性价比、稳定响应、支持长文本与工具调用的优势,可快速搭建稳定高效的专属AI服务。本文将从计算巢实例创建、OpenClaw初始化、MiniMax M2.5 API配置、IM集成到高频
510 1
|
缓存 安全 Nacos
nacos常见问题之Nacos报错权限认证失败如何解决
Nacos是阿里云开源的服务发现和配置管理平台,用于构建动态微服务应用架构;本汇总针对Nacos在实际应用中用户常遇到的问题进行了归纳和解答,旨在帮助开发者和运维人员高效解决使用Nacos时的各类疑难杂症。
|
7月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 物联网
# 大模型优化与压缩技术:2025年的实践与突破
2025年,随着大语言模型的规模和复杂度不断提升,模型优化与压缩技术已成为AI产业落地的关键瓶颈和研究热点。根据最新统计,顶级大语言模型的参数规模已突破万亿级别,如DeepSeek-R1模型的6710亿参数规模,这带来了前所未有的计算资源需求和部署挑战。在这种背景下,如何在保持模型性能的同时,降低计算成本、减少内存占用、提升推理速度,已成为学术界和产业界共同关注的核心问题。
1457 1
|
缓存 测试技术 API
解锁开源模型高性能服务:SGLang Runtime 应用场景与实践
SGLang 是一个用于大型语言模型和视觉语言模型的推理框架。
|
算法 定位技术 C++
A* 算法详解(超级详细讲解,附有大图)
A* 算法详解(超级详细讲解,附有大图)
10093 0
|
存储 算法 关系型数据库
【MySQL技术内幕】4.4-InnoDB数据页结构
【MySQL技术内幕】4.4-InnoDB数据页结构
483 1
|
存储 算法 数据格式
基于LUT查找表方法的图像gamma校正算法FPGA实现,包括tb测试文件和MATLAB辅助验证
基于LUT查找表方法的图像gamma校正算法FPGA实现,包括tb测试文件和MATLAB辅助验证
|
存储 关系型数据库 MySQL
【mybatis-plus】Springboot+AOP+自定义注解实现多数据源操作(数据源信息存在数据库)
【mybatis-plus】Springboot+AOP+自定义注解实现多数据源操作(数据源信息存在数据库)

热门文章

最新文章