我記得曾經閱讀過一個訪問,記者問基斯杜化路蘭(Christopher Nolan)會不會拍攝3D電影,路蘭回答指他一直都在拍「3D」的電影,因為我們的世界就是3D,所有電影都是3D的!由這個訪問,希望帶大家進入今次的主題:3D世界。
在科技日新月異的時代,虛擬世界已經成為了我們生活中不可或缺的一部分。電影、遊戲、VR體驗等各種形式都讓我們能夠在虛擬世界中遨遊。但是,你有沒有想過,我們如何在2D平面屏幕上看到3D立體畫面呢?
3D定2D? 在屏幕上的畫面到底是多少「D」
首先,我們需要搞清楚甚麼是「2D」和「3D」。2D(二維)意味著平面,只有長和寬兩個維度;而3D(三維)則包含了長、寬和高三個維度,形成立體空間。實際上,我們的屏幕只能顯示2D的畫面,那麼3D的世界是如何以2D的形式展示出來呢?
關鍵是矩陣
要將3D的世界呈現在2D的屏幕上,我們需要運用到「矩陣」的概念。矩陣是一個數學工具,可以表示向量和坐標系之間的變換。在3D圖形學中,我們通常用矩陣來表示物體在空間中的旋轉、平移和縮放等變換。
通過透視投影(Perspective Projection),我們可以將3D坐標轉換為2D坐標。這個過程可以用一個4x4的投影矩陣來表示,將3D坐標乘以投影矩陣後,可以得到對應的2D坐標。在這個過程中,遠離觀察者的物體會變得更小,從而在視覺上產生遠近的感覺。這樣,我們就能在2D屏幕上呈現出3D的空間效果。
總結來說,將3D世界呈現在2D畫面中涉及多種技術和方法。透過矩陣變換、投影方式、色彩、光影和紋理等手段,我們可以在屏幕上營造出令人驚嘆的3D效果。隨著科技的不斷進步,這些技術和方法將繼續發展和完善,為我們帶來更加震撼的視覺體驗。下一期,我們會再深入看,我們又如何可以把現實世界,變成一個能夠以VR體驗的3D空間。
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