Perspektiivprojektsiooni

Perspektiivprojektsioon on kolmemõõtmelise maailma kujutamise protsess, mille tulemusel kahemõõtmelisele vaateplatvormile tekib ruumiline sügavustunne, sarnaselt inimeste nägemisele. Objekid kaugemal paistuvad väiksemad ning paralleelsed jooned kogunevad kadunud punktidesse. Perspektiivprojektsiooni kasutatakse laialdaselt arvutimängudes, simulatsioonides ja arvutigraafikas realistliku ruumilise illusiooni loomiseks.

Matemaatiliselt kirjeldatakse seda pinhole-kaameramudeli abil. Kui 3D-koordinaadid on (X, Y, Z) ja f on fookuskaugus, projekt on x = f X / Z ja y = f Y / Z. Tavaliselt kasutatakse selleks projektsioonimaatriksi P, nii et [x, y, w]^T = P [X, Y, Z, 1]^T, ning pärast jagamist x_ndc = x/w ja y_ndc = y/w. Projektsioon määrab nähtava ruumi piirid ja võimaldab z-sügavuse haldamist (depth buffering) ning lähiserva ja kaugema osa lõikamist.

Erinevus ortograafilisest projektsioonist seisneb foreshorteningus ja kaugusest sõltuvuses suuruses: objektid paistavad suuremad kui nad on lähedal ja väiksemad kui kaugel. Perspektiivprojektsioon on peamine meetod 3D-renderdamisel, arhitektuurivaates, simulatsioonides ja virtuaalses reaalsuses. Graafikaprotokollides kasutavad süsteemid tüüpiliselt 4x4 projektsioonimaatriksit ja perspektiivjaotust, et konverteerida maailmakoordinaadid lõppvaate koordinaatideks.