- 局部坐標(biāo)是對(duì)象相對(duì)于局部原點(diǎn)的坐標(biāo)，也是物體起始的坐標(biāo)。
- 下一步是將局部坐標(biāo)變換為世界空間坐標(biāo)，世界空間坐標(biāo)是處于一個(gè)更大的空間范圍的。這些坐標(biāo)相對(duì)于世界的全局原點(diǎn)，它們會(huì)和其它物體一起相對(duì)于世界的原點(diǎn)進(jìn)行擺放。
- 接下來我們將世界坐標(biāo)變換為觀察空間坐標(biāo)，使得每個(gè)坐標(biāo)都是從攝像機(jī)或者說觀察者的角度進(jìn)行觀察的。
- 坐標(biāo)到達(dá)觀察空間之后，我們需要將其投影到裁剪坐標(biāo)。裁剪坐標(biāo)會(huì)被處理至-1.0到1.0的范圍內(nèi)，并判斷哪些頂點(diǎn)將會(huì)出現(xiàn)在屏幕上。
- 最后，我們將裁剪坐標(biāo)變換為屏幕坐標(biāo)，我們將使用一個(gè)叫做視口變換(Viewport Transform)的過程。視口變換將位于-1.0到1.0范圍的坐標(biāo)變換到由glViewport函數(shù)所定義的坐標(biāo)范圍內(nèi)。最后變換出來的坐標(biāo)將會(huì)送到光柵器，將其轉(zhuǎn)化為片段。
我們之所以將頂點(diǎn)變換到各個(gè)不同的空間的原因是有些操作在特定的坐標(biāo)系統(tǒng)中才有意義且更方便。例如，當(dāng)需要對(duì)物體進(jìn)行修改的時(shí)候，在局部空間中來操作會(huì)更說得通；如果要對(duì)一個(gè)物體做出一個(gè)相對(duì)于其它物體位置的操作時(shí)，在世界坐標(biāo)系中來做這個(gè)才更說得通，等等。如果我們?cè)敢?，我們也可以定義一個(gè)直接從局部空間變換到裁剪空間的變換矩陣，但那樣會(huì)失去很多靈活性。
接下來我們將要更仔細(xì)地討論各個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)：
- 物體坐標(biāo)系
這是物體在被應(yīng)用任何變換之前的初始位置和方向所在的坐標(biāo)系，也就是當(dāng)前繪圖坐標(biāo)系。該坐標(biāo)系不是固定的，每個(gè)物體都有他們獨(dú)立的坐標(biāo)系，且僅對(duì)該對(duì)象適用。在默認(rèn)情況下，該坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系重合。當(dāng)物體移動(dòng)或者改變方向時(shí)（通過glTranslatef()，glScalef(), glRotatef()這幾個(gè)函數(shù)進(jìn)行變換），改物體相關(guān)聯(lián)的坐標(biāo)系將隨之移動(dòng)或改變方向。 -
世界坐標(biāo)系
世界坐標(biāo)系是系統(tǒng)的絕對(duì)坐標(biāo)系，在沒有建立用戶坐標(biāo)系之前畫面上所有的點(diǎn)的坐標(biāo)都可以在該坐標(biāo)系的原點(diǎn)來確定各自的位置，世界坐標(biāo)系始終是固定不變的。世界坐標(biāo)系是右手坐標(biāo)系：使用右手定則X是你的拇指方向，Y是你的食指方向，Z是你的中指方向。如圖：
- 攝像機(jī)坐標(biāo)系（照相機(jī)坐標(biāo)系）
在坐標(biāo)系的范疇里，攝像機(jī)坐標(biāo)系和照相機(jī)坐標(biāo)系都是一樣的意義。照相機(jī)坐標(biāo)系是和觀察者密切相關(guān)的坐標(biāo)系。照相機(jī)坐標(biāo)系和屏幕坐標(biāo)系相似，差別在于照相機(jī)坐標(biāo)系處理3D空間中，而屏幕坐標(biāo)系在2D平面里。默認(rèn)情況下，眼坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系也是重合的。 - 裁剪坐標(biāo)系
眼坐標(biāo)到裁剪坐標(biāo)是通過投影完成的。眼坐標(biāo)通過乘以GL_PROJECTION矩陣（投影矩陣）變成了裁剪坐標(biāo)。 - 歸一化設(shè)備坐標(biāo)系(NDC)
既然要規(guī)范化，那么就得先有一個(gè)規(guī)范。每種投影，都有一個(gè)剪裁空間，稱之為觀察體，對(duì)正交投影來說是一個(gè)立方體，對(duì)透視投影來說是一個(gè)棱臺(tái)。如果一個(gè)觀察體是一個(gè)x、y、z坐標(biāo)范圍都是 [-1, 1] 的立方體，則稱之為規(guī)范化立方體，這個(gè)就是所謂的規(guī)范。那么，將原來的觀察體，映射到規(guī)范化立方體的過程，就是規(guī)范化。 - 屏幕坐標(biāo)系
通常將屏幕上的設(shè)備坐標(biāo)稱為屏幕坐標(biāo)。設(shè)備坐標(biāo)又稱為物理坐標(biāo)，是指輸出設(shè)備上的坐標(biāo)。設(shè)備坐標(biāo)用對(duì)象距離窗口左上角的水平距離和垂直距離來指定對(duì)象的位置，是以像素為單位來表示的，設(shè)備坐標(biāo)的 X 軸向右為正，Y 軸向下為正，坐標(biāo)原點(diǎn)位于窗口的左上角。
從NDC坐標(biāo)到屏幕坐標(biāo)基本上是一個(gè)線性映射關(guān)系。通過對(duì)NDC坐標(biāo)進(jìn)行視口變換得到。這時(shí)候就要用到函數(shù)glViewport()，該函數(shù)用來定義渲染區(qū)域的矩形，也就是最終圖像映射到的區(qū)域。
OpenGL最終的渲染設(shè)備是2D的，我們需要將3D表示的場(chǎng)景轉(zhuǎn)換為最終的2D形式，這個(gè)過程如下圖所示!
