我正在研究渲染流水线，在剪裁阶段时解释说，从视图（眼睛或相机）空间中，我们必须传递到剪辑空间，也称为归一化设备空间（NDC），这是一个从-1到1的立方空间。
然而，现在我不明白从这个空间到屏幕坐标空间的转换是在何时进行的:
然而，现在我不明白从这个空间到屏幕坐标空间的转换是在何时进行的:
剪裁之后、光栅化之前吗？
光栅化之后、剪切和z测试之前吗？
最后在写入帧缓冲器之前？
5个回答
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不，剪裁空间和NDC空间不是同一回事。
剪裁空间实际上距离NDC只有一个步骤，所有坐标都被除以
严格来说，然而，NDC空间不一定是立方体的。在OpenGL中，NDC空间确实是一个立方体，但在Direct3D中并非如此。在D3D中，NDC空间中的Z坐标范围为0.0至1.0，而在GL中范围从-1.0到1.0。X和Y在GL和D3D中的行为相同（即它们的范围从-1.0到1.0）。NDC是一个标准的坐标空间，但在不同的API中具有不同的表示方法。
最后，从NDC空间到屏幕空间（也称为窗口空间）发生在光栅化期间，并由您的视口和深度范围定义。在任何其他坐标空间中，片段位置确实毫无意义，这就是光栅化产生的片段。
剪裁空间实际上距离NDC只有一个步骤，所有坐标都被除以
Clip.W以产生NDC。在结果NDC空间中范围在[-1,1]之外的任何东西都对应于位于剪切体积之外的点。在NDC之前的坐标空间被称为剪裁空间有其原因 ;)严格来说，然而，NDC空间不一定是立方体的。在OpenGL中，NDC空间确实是一个立方体，但在Direct3D中并非如此。在D3D中，NDC空间中的Z坐标范围为0.0至1.0，而在GL中范围从-1.0到1.0。X和Y在GL和D3D中的行为相同（即它们的范围从-1.0到1.0）。NDC是一个标准的坐标空间，但在不同的API中具有不同的表示方法。
最后，从NDC空间到屏幕空间（也称为窗口空间）发生在光栅化期间，并由您的视口和深度范围定义。在任何其他坐标空间中，片段位置确实毫无意义，这就是光栅化产生的片段。
更新：
在OpenGL 4.5中引入了扩展GL_ARB_clip_control，允许您在GL中采用D3D的NDC约定。
传统的OpenGL行为是：
glClipControl (GL_LOWER_LEFT, GL_NEGATIVE_ONE_TO_ONE);
可以通过以下方式实现Direct3D行为：
glClipControl (GL_UPPER_LEFT, GL_ZERO_TO_ONE); // Y-axis is inverted in D3D
- Andon M. Coleman
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“剪辑空间”和“标准化设备坐标”并不是同一个概念，否则它们就不会有不同的名称。
“剪辑空间”是指经过投影矩阵变换后，但在通过 w 标准化之前的点的坐标系。
“标准化设备坐标”是指经过通过 w 标准化后的点的坐标系。
Camera space -->
x projection matrix --->
Clip space (before normalisation) --->
Clipping --->
Normalisation by w (x/w, y/w, z/w) --->
NDC space (in the range [-1, 1] in x and y)
- user18490
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21不是要挑剔，但有很多坐标系有多个名称。例如，视点空间、观察空间和相机空间都不幸指的是同一件事情。窗口空间和屏幕空间也是同一个东西的两个词。_NDC和剪裁空间绝对不是指相同的事情，这是真的。_请注意，以上只是简单翻译，没有解释或添加额外内容。 - Andon M. Coleman
6将每个组件除以“w”组件的步骤不叫做“标准化”，而被称为“透视除法”，其目的是将顶点从齐次空间转换为笛卡尔空间（即投影它们）。虽然它们最终出现在规范化设备空间中，但这并不意味着这些顶点已经被“标准化”了。实际上，对一个表示为向量的顶点进行归一化是完全不同的事情。 - code_dredd
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显然，根据苹果公司的说法，剪辑空间与标准化设备坐标（NDC）相同。
“顶点函数（也称为顶点着色器）的主要任务是处理传入的顶点数据，并将每个顶点映射到视口中的位置。这样，管道中的后续阶段可以引用此视口位置，并将像素渲染到可绘制的确切位置。顶点函数通过将任意顶点坐标转换为归一化设备坐标（也称为裁剪空间坐标）来完成此任务。”
“另一个来自示例代码注释的引用：”
“每个顶点着色器的输出位置都在裁剪空间（也称为归一化设备坐标空间或NDC）中。”
“也许这是因为教程是在2D环境下？这些陈述有误导性。”
https://developer.apple.com/documentation/metal/hello_triangle
“引用：”“顶点函数（也称为顶点着色器）的主要任务是处理传入的顶点数据，并将每个顶点映射到视口中的位置。这样，管道中的后续阶段可以引用此视口位置，并将像素渲染到可绘制的确切位置。顶点函数通过将任意顶点坐标转换为归一化设备坐标（也称为裁剪空间坐标）来完成此任务。”
“另一个来自示例代码注释的引用：”
“每个顶点着色器的输出位置都在裁剪空间（也称为归一化设备坐标空间或NDC）中。”
“也许这是因为教程是在2D环境下？这些陈述有误导性。”
- Siamaster
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1《OpenGL超级宝典第6版》- 第64页：“_剪裁空间_：
将顶点映射到非线性齐次坐标后的位置。_标准化设备坐标（NDC）空间_：
顶点坐标在其剪裁空间坐标除以其自身w分量后被认为处于NDC中。” - Drout
是的，对我来说剪辑空间在剪辑之前而不是之后。但在2D应用程序或正交投影中，结果是相同的。 - Siamaster
在剪裁之前和之后，您都处于剪辑空间中。剪辑坐标的背后思想是，由于尚未应用透视，所有梯度仍然是线性的；这简化了很多事情。如果剪切器的输入在剪辑空间中，则输出也在其中。您正在描述一个角落案例，其中所有顶点的w都统一为1.0。从变换矩阵和输入顶点（如果它们是3个或更少的组件，则是微不足道的）可以轻松检测到此场景。这并不影响剪辑结果仍然在剪辑坐标中的事实。好的，所以NDC与剪辑相同，很棒；您可以跳过一步。 - t0rakka
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你可以将从剪辑空间（在图像内的每个轴上为-1到+1）到屏幕坐标系的转换，也称为视口空间（在X轴上为0到ResX，在Y轴上为0到resY，在Z轴上为0到1，即深度），看作是在顶点处理器之后、光栅化之前发生的。
当你编写顶点着色器时，输出的是顶点在剪辑空间中的投影位置，但在片段着色器中，每个片段都有自己的屏幕坐标和深度。
关于剪辑空间与NDC
剪辑空间是一个“空间”，正如其名称所示，它是一个参考框架、坐标系统，即一种特定的原点和三个轴的选择，用于指定点和向量。
它的原点位于剪辑体的中心，其三个轴按API指定的方式对齐。例如，该空间中笛卡尔坐标为（+1,0,0）的点出现在图像的右端，而坐标为（-1,0,0）的点出现在左端。
NDC（规范化设备坐标）是一组坐标，如其名称所示，它们是剪裁空间中点的三个笛卡尔坐标。例如，取一个齐次坐标为（3,0,0,3）的剪裁空间点，您也可以表示为（30,0,0,30）等多种方式，并且具有笛卡尔坐标（1,0,0），其NDC为（1,0,0）。
- Marco Tarini
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NDC空间是剪裁空间，在NDC空间到窗口空间的转换是由硬件实现的，在NDC和光栅化之间发生。
有API可以设置宽度和高度，默认值与窗口大小相同。
// metal
func setViewport(_ viewport: MTLViewport)
// OpenGL
void glViewport(GLint x, GLint y, GLsizei width, GLsizei height);
OpenGL中的NDC空间，xyz范围为[-1, 1]。而在Metal中，Z轴范围是0到1。
NDC空间通常采用左手坐标系。
- lbsweek
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原文链接
原文链接
w坐标定义了剪裁体在剪裁空间和 NDC 空间中的范围，但在 NDC 空间中，w是 1.0 并且所有内容都已经被标准化。在剪裁空间中，每个顶点可以存在自己的比例，由不同的w坐标定义；一旦转换到 NDC 空间中，所有顶点都达成一致并且更容易处理。 - Andon M. Colemanw值--这就是透视的来源，但它不是剪裁空间的自动部分。经过透视除法后，一旦所有内容都在NDC空间中，透视会导致具有不同剪裁空间w坐标的任何顶点扩散开来。正交投影在剪裁空间中同样有效，并且不会导致这种情况。 - Andon M. Coleman