在2D系统中，我们仅使用两个坐标X和Y，但在3D中，添加了额外的坐标Z。 3D图形技术及其应用是娱乐，游戏和计算机辅助设计行业的基础。这是科学可视化研究的一个持续领域。

此外，3D图形组件现在已成为几乎每台个人计算机的一部分，尽管传统上旨在用于图形密集型软件(例如游戏)，但它们正越来越多地被其他应用程序使用。

平行投影

平行投影丢弃对象上每个顶点的z坐标和平行线，直到它们与视平面相交为止。在平行投影中，我们指定投影方向而不是投影中心。

在平行投影中，从投影中心到投影平面的距离是无限的。在这种类型的投影中，我们通过与原始对象上的连接相对应的线段来连接投影的顶点。

平行投影不太现实，但对精确测量很有用。在这种类型的投影中，平行线保持平行并且不保留角度。在以下层次结构中显示了各种类型的平行投影。

正投影

在正交投影中，投影方向垂直于平面的投影。正交投影有三种类型-

• 前投影
• 最高投影
• 侧面投影

斜投影

在倾斜投影中，投影方向不垂直于平面投影。在斜投影中，我们可以比正交投影更好地查看对象。

有两种类型的斜投影-骑士和内阁。骑士投影与投影平面成45°角。垂直于视平面的线的投影与骑士投影中的线的长度相同。在骑士投影中，所有三个主要方向的缩短因子均相等。

机柜投影与投影平面成63.4°角。在橱柜投影中，垂直于观察表面的线以其实际长度的1/2投影。两个投影都显示在下图中-

等轴测投影

显示对象的一侧以上的正射投影称为轴测正射投影。最常见的轴测投影是等轴测投影，其中投影平面与模型坐标系中的每个坐标轴以相等的距离相交。在这种投影中，线的平行度得以保留，但角度却未被保留。下图显示了等轴测投影-

透视投影

在透视投影中，从投影中心到投影平面的距离是有限的，并且对象的大小与距离成反比，看起来更逼真。

距离和角度不保留，平行线不保持平行。相反，它们都收敛在称为投影中心或投影参考点的单个点上。下表中显示了3种类型的透视投影。

• 单点透视投影很容易绘制。

• 两点透视投影可更好地显示深度。

• 三点透视投影最难绘制。

下图显示了所有三种类型的透视投影-

翻译

在3D平移中，我们将Z坐标与X和Y坐标一起传递。 3D翻译的过程类似于2D翻译。平移会将对象移动到屏幕上的其他位置。

下图显示了翻译的效果-

通过将平移坐标$(t_ {x，} t_ {y，} t_ {z})$添加到原始坐标(X，Y，Z)以获得新坐标(X’，Y)可以在3D中平移点’，Z’)。

$ T = \ begin {bmatrix} 1＆0＆0＆0 0 \\ 0＆1＆0＆0 \\ 0＆0＆0＆1＆0 \\ t_ {x}＆t_ {y}＆t_ {z}＆1 \\ \ end {bmatrix} $

P’= P∙T

$ [X′\：\：Y′\：\：Z′\：\：1] \：= \：[X \：\：Y \：\：Z \：\：1] \：\ begin { bmatrix} 1＆0＆0＆0 \\ 0＆1＆0＆0 \\ 0＆0＆1＆0 \\ t_ {x}＆t_ {y}＆t_ {z}＆1 \\ \ end {bmatrix} $

$ = [X + t_ {x} \：\：\：Y + t_ {y} \：\：\：Z + t_ {z} \：\：\：1] $