这两天终于闲了下来有时间写点东西了，只记得想写相机已经是很久远的事情了，开发中涉及到相机相关的内容也已经是两个月之前了。
在3D的世界里相机与矩阵是密不可分的，首先在投影之前，有模型矩阵和视图矩阵，这两者并没有本质上的区别，一个是站在模型的角度，另一个就是站在观察者的角度了。模型的左移相当于相机右移，有鉴于此，OPENGL中并不区分Model Matrix 和 View Matrix，而是将两者统称为ModelView Matrix.
以gluLookAt函数为例，该函数根据眼睛的位置，场景中心的位置，以及一个从观察者视角向上的向量定一个视图转换，实际上做的还是应用一个ModelView Matrix。原点位置和眼睛位置确定了z方向向量，向上的向量确定了y方向向量，两者正交，叉积就是z方向向量了，这样就可以确定一个视图矩阵了。
相机不仅仅与ModelView Matrix有关，而且也与投影矩阵有关系。有了相机，再结合ViewPort大小，FOVy（Y方向Field Of View）或者Aspect Ratio，近裁减面，远裁减面就可以确定透视投影矩阵了。
一个4*4的矩阵如何与模型/视图变换联系起来呢？看这个图，前三个列向量分别代表新坐标系的x,y,z轴方向，而最后一个向量则代表平移量（新坐标原点），而矩阵的（4，4）元素则是一个放大因子，他同时将所有点之间的距离放大。如果我们把一个四维向量与之相乘，就可以得到新的坐标了。
什么是万向节锁（Gimbal Lock）呢？这是采用欧拉角的方式表示相机时出现的问题。这个问题源于绕轴旋转时自由度的丢失。因为旋转到轴向时将无法确定是从哪个方向旋转过来的。这就有点像是北极与南极点的经度无法确定一个道理。而且在这个地方，可能出现角度的不连续变化。即直接从0度跳转到180度。在相机方向平行于X轴向时，绕X轴的旋转不会有任何效果，也就是说，从数学上来讲此时的ModelView Matrix始终是不变的。在计算时，由于角度变化不连续，所以计算的结果是很不稳定的。例如漫游旋转时，简单的增加角度，可能在某些临界值上出现错误的情况，典型的就是绕某一个轴的来回震荡，这也就是所谓Lock的意义了吧。