闭卷重建点、向量与仿射空间的空间、公式、中间量与退化边界。
计算机图形学与渲染实验 · 小纸条
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闭卷重建点积、长度与夹角的空间、公式、中间量与退化边界。
闭卷重建叉积、面积与手性的空间、公式、中间量与退化边界。
闭卷重建基、坐标变换与正交化的空间、公式、中间量与退化边界。
闭卷重建齐次坐标与射影约定的空间、公式、中间量与退化边界。
闭卷重建浮点误差与几何鲁棒性的空间、公式、中间量与退化边界。
闭卷重建实验:向量与重心坐标工具箱的空间、公式、中间量与退化边界。
机制:点积连接投影、夹角、朝向和能量权重,归一化把长度与方向分开;实验:计算视线和表面法线的余弦并判断正背面;边界:零向量不能归一化,浮点结果也要夹到[-1,1]后再反余弦。
机制:点表示位置,向量表示位移;点减点得向量、点加向量得点,不能把所有三元组混为一谈;实验:用同一三角形在世界坐标与局部坐标中计算边向量和质心;边界:方向向量不受平移影响,法线又不能按普通方向的方式做非均匀缩放。
机制:向量的数值分量依赖所选基,换基是先重建几何量再投影到新基;实验:由前向和上方向构建相机正交基并检查互相垂直;边界:近平行输入会让叉积接近零,必须选择备用上方向或报告退化。
机制:叉积给垂直方向和有向面积,分量顺序决定右手方向;实验:由三角形两边求面法线、面积和顶点绕序;边界:交换操作数会翻转方向;左手/右手坐标和屏幕y轴方向会改变符号解释。
机制:几何判断要根据尺度使用容差、稳定公式和一致的边界归属,避免把理论等号直接写成浮点等号;实验:让几乎共线三点计算有向面积并比较绝对/相对容差;边界:随意加固定epsilon会在不同尺度下误判,共边像素还需统一top-left规则。
机制:齐次坐标用w区分点和方向,并把平移纳入矩阵乘法;除以w回到笛卡尔坐标;实验:分别用w=1和w=0变换位置、方向和法线;边界:w接近零表示无穷远或数值退化,不能无条件做透视除法。
机制:实现点积、叉积、归一化、三角面积和重心坐标并拒绝退化三角形;实验:覆盖内部点、边界点、外部点和零面积测试;边界:公式正确还不够,输入维度、除零与浮点容差必须公开。