컴퓨터 그래픽스에서 일반적으로 사용되는 4개의 좌표계가 있고, 그 안에서 포인트를 표현하는 2가지 방법이 있습니다. 4개의 좌표계는 각각 model, world, view 및 display 좌표계입니다.
- Model 좌표계는 말 그대로 Model을 표현하는 좌표계이며, 일반적으로 로컬 데카르트 좌표계를 사용합니다. 데카르트라는 단어는 좀 어려워 보이지만, 데카르트 좌표계는 사실 모든 사람들에게 익숙한 ‘직교 좌표계’입니다. 각 Model 별로 고유한 좌표계를 갖고 있다고 가정합니다.
- World 좌표계는 Actor가 배치되는 3D 공간입니다. Actor의 역할 중 하나는 Model의 좌표를 World 좌표로 변환하는 것입니다. 모델별로 고유한 좌표계가 있지만, World 좌표계는 하나뿐입니다. 각 Actor는 Model의 크기를 조정하고 회전하여 World 좌표계로 변환합니다. World 좌표계는 또한 좌표계는 카메라와 조명의 위치와 방향이 지정되는 시스템이기도 합니다.
- View 좌표계는 카메라에 보이는 것을 나타냅니다. View 좌표계는 원점이 화면 중심에 있는 정규좌표계를 따르며, x축과 y축은 각각 -1부터 1까지의 범위로 한정됩니다. (x, y) 값은 이미지 평면에서의 위치를 지정하고 z 좌표는 카메라로부터의 거리 또는 범위를 나타냅니다. 또한 카메라의 속성은 4×4 변환 매트릭스로 나타낼 수 있는데, 이것은 World 좌표에서 View 좌표로 변환하는데 사용됩니다.
- Display 좌표계는 원점이 왼쪽 상단에 있기 때문에, Display 좌표계의 좌표값은 이미지 평면 상의 실제 x, y 픽셀 위치를 나타냅니다. 이것은 또한 Viewport가 적용되는 곳입니다. 화면 상의 윈도우 사이즈 등과 같은 요소에 의해 Display 좌표계는 정의됩니다.
아래 그림을 보시면 이해하는 데 좀 더 도움이 될 것 같습니다.
* Reference
- VTK Textbook – chapter3