Matrice du Monde vs Matrice de Vue

Matrice du Monde vs Matrice de Vue

En infographie 3D, tout est question d'espaces de coordonnées. Un objet a son propre espace local, où ses sommets sont définis par rapport à son centre. La matrice du monde transforme ces coordonnées locales en espace monde, le système de coordonnées partagé où tous les objets de la scène résident. La matrice de vue transforme ensuite l'espace monde en espace caméra, où la caméra est à l'origine et regarde le long d'un axe spécifique.

La matrice du monde contient la position, la rotation et l'échelle de l'objet. Lorsque vous déplacez un objet dans votre logiciel 3D, vous modifiez sa matrice du monde. Lorsque le moteur de rendu dessine l'objet, il multiplie chaque sommet par la matrice du monde pour trouver où ce sommet se trouve dans le monde. C'est pourquoi vous pouvez avoir un cube défini avec des sommets à plus ou moins un, et il peut apparaître n'importe où dans la scène.

La matrice de vue est l'inverse de la matrice du monde de la caméra. Elle transforme tout de sorte que la caméra soit à l'origine, regardant le long de l'axe Z. Cela rend les mathématiques de rendu beaucoup plus simples car le moteur de rendu travaille toujours dans l'espace caméra. La matrice de projection prend ensuite le relais pour transformer l'espace caméra en l'image 2D finale à l'écran, en appliquant une projection perspective ou orthographique.

Dans le suivi VFX, vous travaillez constamment avec ces matrices. Le logiciel de suivi vous donne la matrice du monde de la caméra pour chaque image, ce qui vous indique où se trouvait la caméra dans la scène. Lorsque vous exportez vers un logiciel 3D, cela devient l'animation de la caméra. Comprendre la différence entre l'espace monde et l'espace vue vous aide à déboguer les problèmes lorsque les objets apparaissent au mauvais endroit ou avec une mauvaise orientation.

Les matrices normales sont un concept connexe. Lorsque vous transformez un objet avec une échelle non uniforme, les normales de la surface se déforment. La matrice normale est la transposée inverse de la matrice du monde, et elle corrige cette distorsion afin que les calculs d'éclairage soient corrects. Ceci est géré automatiquement par la plupart des moteurs de rendu, mais il est bon de le savoir lorsque vous rencontrez des artefacts d'éclairage étranges sur des objets mis à l'échelle.