
【计】 normalized device coordinate
规格化设备坐标(Normalized Device Coordinates,NDC)是计算机图形学中用于描述图形绘制范围的标准坐标系系统。其核心作用是将不同分辨率的显示设备统一到一致的数学空间内,实现跨平台图形渲染的兼容性。
从技术实现看,NDC系统通常采用三维笛卡尔坐标系,定义范围为[[-1, 1]]或二维的[[0, 1]]。这个标准化空间作为图形渲染管线的中间环节,位于裁剪空间(Clip Space)与屏幕空间(Screen Space)之间。通过投影矩阵变换,所有可见物体被映射到该坐标系中,确保不同分辨率的显示设备能以相同比例呈现图形元素。
在工程实践中,NDC系统具有两大核心价值:
该概念在权威技术文档中有明确定义,如Khronos Group发布的OpenGL 4.6规范第13.6节详细描述了NDC到窗口坐标的转换机制。Microsoft DirectX 12的开发文档也强调,所有几何体必须经过NDC转换才能进入光栅化阶段。
规格化设备坐标(Normalized Device Coordinates,NDC)是计算机图形学中的一种虚拟坐标系,主要用于实现图形处理与物理设备的解耦,增强应用程序的可移植性。以下是核心要点:
定义与作用
规格化设备坐标是一种无量纲的中间坐标系,将图形数据从用户定义的世界坐标系转换到与设备无关的标准空间。其核心目的是屏蔽不同设备(如显示器、打印机)的分辨率差异,使图形处理无需直接依赖具体设备的物理参数。
坐标范围
[-1,1]
(以屏幕中心为原点,X轴向右,Y轴向上)。[-1,1]
的立方体,Z轴表示深度(屏幕向外为正方向),原点位于立方体中心。转换流程
图形处理需经过以下步骤:
世界坐标 → 规格化设备坐标 → 物理设备坐标
例如,在OpenGL中,顶点通过投影矩阵变换到NDC空间,再映射到屏幕像素坐标。
与设备坐标的区别
(0.5, 0.5)
在不同分辨率的设备上会自动映射到屏幕中心。应用优势
示例:若屏幕分辨率为 1920×1080
,NDC点 (1,1)
会映射到屏幕右下角像素 (1920, 1080)
(假设NDC范围为 ``)。三维场景中,NDC的Z值还可用于深度测试。
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