3D-projektio

3D-projektio tai graafinen projektio voi tarkoittaa jotain useista menetelmistä, joilla kolmiulotteinen (3D) kappale esitetään kaksiulotteisella (2D) pinnalla. Kaksiulotteinen pinta voi olla näyttölaitteella tai paperilla ja käyttökohteita ovat muun muassa tekninen piirtäminen ja tietokonegrafiikka.

Projektion vaikeutena on, että havainnollisuus ja mittatarkkuus voivat olla lähes vastakkaisia toisilleen, jolloin näiden suhteen on tehtävä kompromisseja.

Projektiot voidaan jakaa useisiin alalajeihin. 
Yhdensuuntaisprojektio voidaan jakaa ortografiseen projektioon ja vinoon yhdensuuntaisprojektioon. Aksonometrinen projektio voidaan jakaa isometriseen projektioon, dimetriseen projektioon sekä trimetriseen projektioon.

Yhdensuuntaisprojektioihin kuuluvat muun muassa kavaljeeri- ja sotilasprojektio, joita on käytetty linnoitusten piirustuksissa.
Tietokonegrafiikassa kaksi tavallista projektiotapaa ovat ortografinen projektio ja perspektiiviprojektio.

Yksikään projektiomenetelmä ei ole täysin virheetön ja näkökenttä on yksi parametreista eri menetelmissä. Perspektiiviprojektio on standardi tietokonegrafiikan renderöinnissä, joka soveltuu useimpiin tilanteisiin ja näyttää luonnolliselta, mutta vain kun näkökenttä on kapea. Näkökentän suurentuessa menetelmä kärsii vääristymästä. Suuremmat ja leveämmät näytöt yltävät perifeerisen näön alueelle, joka vaikuttaa miten kuva olisi renderöitävä. Yli 110 asteen näkökentillä Panini-projektio tai stereografinen projektio näyttävät paremmilta, mutta arvioitu laatu vaihtelee.

Ihmisen näkökenttä on noin 180 astetta, jossa voi havaita asioita ääreisnäöllä. Varsinainen näkökyky on noin 120 astetta, ja tietokoneen näyttö mukavalla katseluetäisyydellä voi olla vain 25 astetta. Näkyvä kuva on kompromissi kuten valokuvissakin ja renderöity kuva on vaatimaton osuus näkökentästä. Lisätyn todellisuuden (AR) ja virtuaalitodellisuuden laseilla käytettävissä oleva näkökenttä eroaa tietokonenäytöllä näytettävästä kuvasta ja näyttö on lähellä silmää.

Lähteet

Aiheesta muualla 
 3D to 2D Projection (PDF) 
 From 3D world into a 2D screen  (PDF) 
 Projection and 3D Transformations (PDF) 
 Rendering an Image of a 3D Scene: an Overview 

Tietokonegrafiikka
Projektiivinen geometria