Esta duda se puede abordar de diferentes maneras, pero nosotros te compartimos la respuesta más completa en nuestra opinión.
Solución:
Las matrices de modelo, vista y proyección son tres matrices separadas. Modele mapas desde el espacio de coordenadas local de un objeto al espacio mundial, visualice desde el espacio mundial al espacio de la cámara, proyecte desde la cámara a la pantalla.
Si compone los tres, puede usar el único resultado para mapear todo el camino desde el espacio del objeto hasta el espacio de la pantalla, lo que le permite calcular lo que necesita pasar a la siguiente etapa de una canalización programable desde las posiciones de los vértices entrantes.
En las canalizaciones de funcionalidad fija de antaño, aplicaría el modelo y la vista juntos, luego resolvería la iluminación utilizando otro resultado derivado de ellos (con algunas correcciones para que, por ejemplo, las normales sigan siendo de longitud unitaria, incluso si ha aplicado alguna escala al objeto ), luego aplique la proyección. Puede ver eso reflejado en OpenGL, que nunca separa las matrices de modelo y vista, manteniéndolas como una sola pila de matriz de vista de modelo. Por lo tanto, a veces también lo ves reflejado en los shaders.
Por lo tanto: los sombreadores suelen utilizar la matriz de proyección de vista de modelo compuesta para mapear desde los vértices que cargó para cada modelo a la pantalla. No es obligatorio, hay muchas formas de lograr lo mismo, es normal porque permite todas las transformaciones lineales posibles. Por eso, una versión menos compuesta también era la norma en el viejo mundo de las tuberías fijas.
Porque las matrices son convenientes. Las matrices ayudan a convertir ubicaciones/direcciones con respecto a diferentes espacios (un espacio puede definirse mediante 3 ejes perpendiculares y un origen).
Aquí hay un ejemplo de un libro especificado por @legends2k en los comentarios.
Los residentes de Cartesia usan un mapa de su ciudad con el origen centrado de manera bastante sensible en el centro de la ciudad y ejes dirigidos a lo largo de los puntos cardinales de la brújula. Los residentes de Dislexia usan un mapa de su ciudad con las coordenadas centradas en un punto arbitrario y los ejes corriendo en algunas direcciones arbitrarias que probablemente les pareció una buena idea en ese momento. Los ciudadanos de ambas ciudades están bastante contentos con sus respectivos mapas, pero el Ingeniero de Transportes del Estado asignado a la tarea de hacer un presupuesto para la primera carretera entre Cartesia y Dislexia necesita un mapa que muestre los detalles de ambas ciudades, por lo que introduce una tercera coordenada. sistema que es superior a él, aunque no necesariamente a nadie más.
Aquí hay otro ejemplo,
Suponga que ha creado un objeto de automóvil en un juego con sus posiciones de vértice utilizando las coordenadas del mundo. Supongamos que tiene que usar este mismo automóvil en algún otro juego en un mundo completamente diferente, debe definir las posiciones nuevamente y los cálculos se volverán complejos. Esto se debe a que nuevamente debe calcular las posiciones de la ventana, el capó, los faros, las ruedas, etc., en el automóvil con respecto al nuevo mundo.
Vea este video para comprender los conceptos de modelo, vista y proyección. (muy recomendable)
Luego vea esto para comprender cómo los vértices del mundo se representan como Matrices y cómo se transforman.
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