平行透视,成角透视,倾斜透视,都是从什么角度看物体的?怎么区分?

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观看物体的角度叫做“视向”,如平视、仰视、俯视;

物体呈现的形变叫做“透视”,如平行、成角、倾斜。

常有人直观的认为“一点透视只能看到1个面”、”两点透视就能看到2个面”、”平视的透视就是平行透视”等等,这些常见的理解错误都是因混淆透视的基本概念所导致的,因此必须明确视向和透视是两个不同的概念,并没有直接的因果关系。



下面以观察水平摆放的正方体来论,分析不同视向下产生的透视效果图:

平视状态下,可以看到的透视有平行透视、成角透视;

仰俯状态下,可以看到的透视有平行透视、成角透视、倾斜透视。


一、正方体的平行透视(一点透视):当物体上有面与画面平行时,就形成平行透视。

1.平视只看到1个面的情况


2.平视看到2个面的情况


3.平视看到3个面的情况


二、正方体的成角透视(两点透视):当物体上没有面只有线与画面平行时,就形成成角透视。

1.平视看到2个面的情况


2.平视看到3个面的情况


3.俯视看到2个面的情况

4.仰视看到1个面的情况


三、正方体的倾斜透视(三点透视):当物体上既没有面也没有线与画面平行时,就形成倾斜透视。

1.俯视看到3个面的情况


2、仰视看到2个面的情况


3、正俯视看到1个面的情况(相当于平视)


以上只是正方体基本视向的一些透视效果,此外还有倾斜的正方体、正放的斜面体、倾斜的斜面体的透视现象,内容就十分复杂了,在此不做介绍。

做图匆忙,标注简要,如有疑问,欢迎咨询。

不知道什么题主加了“物理学”这个标签,知乎给我推这东西?就这?

平行透视,成角透视,倾斜透视已经有答主讲清楚了;我就来讲讲数学。

球坐标系

通过一点(眼睛)看世界,所以看到的物体用球坐标系表示,球坐标表示为 (r,\theta,\varphi)

当我们把三维图像成像到一只眼睛的视网膜的时候,距离信息 r 丢失了

透视法

有前端经验的程序员应该知道css3有这样一句代码,用来增加透视效果:

body{
	-webkit-perspective: 1000px
}

但应该很少人知道1000px是干什么的, d=1000px 是指用户到屏幕的距离,以此为参数增强效果。

我们一般看物体的时候是这样的,不同物体有不同的距离:

但是,画卷、电脑是平面的,距离也是固定的,只能通过改变物体大小来改变观测的距离:

只要让不同距离的物体投影到一个平面上,让原先三维球坐标表示成了二维坐标 (\theta,\varphi);就是透视法原理。

坐标射影

方便起见,我们把 z 轴作为视线方向,射影平面与原点距离为 d

对于任意一点:

r=\sqrt{x^2+y^2+z^2}

\theta=arctan\frac{\sqrt{x^2+y^2}}{z}

\varphi=arctan\frac{y}{x}

透视法把 z 固定为 d

\theta=arctan\frac{\sqrt{x'^2+y'^2}}{d}

\varphi=arctan\frac{y'}{x'}

到这里就结束了,当然转化为二维坐标更方便

x'^2+y'^2=\frac{d^2}{z^2}(x^2+y^2)

\frac{y'}{x'}=\frac{y}{x}

得解

x'=\frac{d}{z}x

y'=\frac{d}{z}y