Là hệ tọa độ của người quan sát. Vật trong tọa độ thực sẽ được ánh xạ vào tọa độ camera, và chiếu lên mặt phẳng chiếu, mặt phẳng vuông góc với đường nối hai gốc tọa độ của hệ tọa độ thực và hệ tọa độ camera.
Một đối tượng được xác đình trên hệ họa độ camera quan sát, đó thực sự là ảnh hưởng mà người quan sát thấy được. Đối với hệ thống tọa độ camera quan sát ta cần quan tâm đến hai yếu tố:
- Tâm quan sát (View-point): là một điểm trong hệ thống tọa độ thế giới thực, tại đó người sử dụng định vị trí cho tầm mắt.
- Hướng quan sát: được tạo ra bởi góc liên quan đén các trục tọa độ thế giới mà người sử dụng hướng vào.
Khi khởi động người ta thường xác định: Tâm quan sát là (0, 0, 0) và hướng quan sát là hướng mắt nhìn theo trục Z‟.
Hình 2.2:Hướng mắt quan sát
28
Tọa độ tâm quan sát và hướng quan sát sẽ ảnh hưởng đến phép chiếu hình ảnh 3D lên mặt phẳng quan sát, nơi đó hình ảnh cuối cùng của vật thể được nhìn thấy.
Trong đó:
- Hệ trục (O‟x‟y‟z‟) là hệ trục camera hay còn gọi là hệ trục quan sát - Hệ trục (Oxyz) là hệ trục thực
- OO‟: xác định vật thể đang quan sát xa hay gần - De: khoảng cách giữa O‟ và mặt phẳng chiếu
- Hai góc và φ nếu thay đổi sẽ thay đổi góc quan sát vật thể
Hình 2.4: Phép chiếu ảnh 3D lên mặt phẳng quan sát
De y x z φ O O‟ Hình 2.3: Tọa độ và góc R R R
29
- (x, y, z) là tọa độ của vật thể trong hệ trục thực - (x0, y0, z0) là tọa độ của vật thể trong hệ trục quan sát - (xc, yc) là tọa độ điểm chiếu tương ứng
Một vật được biến đổi tu thế giới thực vào tọa độ camera như sau: ( ) o x ksin ycos ( ) – ( ) o
y kcos q sin ysin sin zcos
( ) – ( ) –
o
z kcos cos ysin cos zsin Rh Tọa độ điểm (x0, y0, z0) sẽ được chiếu theo công thức:
xc = De * xo / zo yc = De * yo / zo
Như vậy sẽ thuận lợi cho việc tạo, sửa hay lắp ghép vật thể, cần phải quan sát vật thể theo ba hướng: trước mắt, nhìn nghiêng, trên xuống. Khi vật thể được ánh xạ từ tọa độ thực vào tọa độ quan sát, sẽ được chiếu vào mặt phẳng chiếu theo ba hướng:
- OXY: có = 0, φ = 0 = -900 - OYZ: có = 0, φ = 1800 - OXZ: có = 0, φ = 1800
Để định vị một điểm trong không gian ba chiều ta có thể chọn nhiều tọa độ. Thứ nhất: là hệ trực tiếp, còn gọi là bàn tay phải vì ngón trỏ theo hướng trục Z. Thứ hai: là hệ gián tiếp (hai bàn tay trái) có ngón cái của bàn tay theo quy luật trên. Nói chung nếu ta xem mặt phẳng XY thì trục Z trong hệ trục tọa độ trực tiếp hướng vào mắt của người nhìn trong khi ở hệ trục gián tiếp nó lại chỉ theo hướng chiều ngược lại.
30
Để định vị một điểm P trong không gian, ta luôn luôn dùng hệ trực tiếp và trong hệ trục này chúng ta làm việc với hai hệ tọa độ ở hình sau: