3D运镜概念科普：焦距、视野、正视、透视中的门道
Author：zhoulujun Date：
无论是3DMax、Maya、AfterEffect、ThreeJS、unity等，只要跟3D占上边，就逃离不了摄像机的运用！
相机基本概念：焦距与视野
选取那一支镜头取决于你的拍摄对象是什么。如果你要拍人像，那就选择适合拍人像的焦段的镜头。所以说“摄影穷三代”，买了相机机身不是结束而是开始，不同焦段的镜头，适用于不同场景的配件例如闪光灯、反光板、补光灯这些都是需要花费心思与金钱的地方。
摄影新人就会问了：我已经拿到相机了，镜头焦段那么多不同的使用场景需要用到的焦段不同，我该怎么选呢？
广角镜头：焦段为24mm-35mm，适合拍摄大场景照片。
超广角镜头：焦段为17mm-24mm，适合拍摄广阔风景。
标准镜头：焦段为45-50mm，较多用于普通风景、人像以及抓拍时使用。
中长焦镜头：焦段为75mm-200mm适合拍摄人像风景旅游照。
超长焦镜头：焦距超过200mm，适用于拍摄远景。
从摄影的角度来看，我们真正最感兴趣的是视野。如果我们想要广角拍摄，我们需要宽视野（例如，水平 84 度）。如果我们想要“正常”拍摄，我们需要“正常”视野（例如，水平 40 度），如果我们想要远摄拍摄，我们需要一个狭窄的视野（例如，水平 6.5 度）。
对于那些习惯于以 35 毫米相机来思考的人来说，这些分别对应于焦距为 20 毫米、50 毫米和 300 毫米的镜头。然而，对于 4x5 相机用户来说，他们会考虑广角 80 毫米镜头、200 毫米标准镜头和 1200 毫米远摄镜头。
视野不是由焦距决定的，而是由焦距和格式大小定义的。这就是为什么当我们谈到 APS-C 格式的数码单反相机（传感器约为 15 毫米 x 22 毫米）时，广角镜头现在是 12.5 毫米，标准镜头现在是 32 毫米，远摄镜头现在是 188 毫米。请注意，这些数字与 35 毫米数字除以“1.6 倍数字乘数”（或在本例中为“1.6 倍数字除法器”）相同。
焦距（Focal Length）：镜头的焦距定义为镜头聚焦于无限远处的物体时，镜头光学中心（或相机镜头等复杂镜头的次要主点）到焦点（传感器）的距离。这是镜头的主要物理特性，可以在光学实验室中测量。无论镜头安装在哪种相机上，焦距都保持不变。 7mm 焦距镜头始终是 7mm 焦距镜头，300mm 焦距镜头始终是 300mm 焦距镜头
视野（Field of View）：镜头的视野（有时称为覆盖角或视角）定义为物体在相机的胶片或传感器上记录的角度（在物体空间中）。它取决于两个因素，镜头的焦距（见上文）和胶片或传感器的物理尺寸。由于它取决于胶片/传感器尺寸，因此它不是镜头的固定特性，并且只有在知道将要使用的胶片或传感器的尺寸时才能说明。对于用于形成矩形框架的镜头，通常会给出三个视野；水平 FOV、垂直 FOV 和对角线 FOV
数字倍增器（Digital Multiplier）：数字倍增器是一个术语，随着传感器小于 35mm 相机框架尺寸的数码相机的使用增加而开始使用。由于镜头的视角取决于镜头的焦距和图像的大小，因此你可以定义一个“数字倍增器”，即镜头焦距必须增加的倍数，才能提供与镜头在数字传感器上相同的视角。例如，安装在带有“1.6x”倍增传感器的数码相机上的 100mm 焦距镜头在该相机上的视野与安装在全画幅 35mm 相机上的 160mm 镜头相同。它仍然是 100mm 焦距镜头，但它的作用就像 160mm 镜头在全画幅相机上的作用一样。
你生活中想获得一张照片，需要一台用来拍照的相机。再3D场景，有透视摄像机，与前后左右正式图（正视摄像机）
透视与正视
在绘画领域，透视分为一点透视、二点透视、三点透视、圆形透视（更常被称为曲线透视或大气透视）
而在3D计算机图形学中，投影分为透视投影与正投影，是模拟这些透视法则的两种主要方式。
其中透视投影跟我们平时人眼观测到的成像差不多。
正交投影就比较难以理解，其实就是不发生近大远小的变化，成像后会人类会觉得远处的东西更大。
透视投影相机
针孔模型(pinhole model) 是最简单的可以成像的“设备”，然而其可以精确地得到 透视投影(Perspective Projection) 的几何信息，这里所说的透视投影，定义为：将三维物体的信息映射到二维平面上，称之为透视投影( Such a mapping from three dimensions onto two dimensions is called perspective projection. )。
透视投影相机的四个参数fov, aspect, near, far构成一个四棱台3D空间，被称为视锥体，只有视锥体之内的物体，才会渲染出来，视锥体范围之外的物体不会显示在Canvas画布上。
透视投影一般来说是非线性的，其不保留原始元素的大部分几何属性，比如平行，角度等，为了分析方便，我们假设当焦距无限大时，我们在成像平面上会存在一个所谓的正交投影，这个正交投影可以保留平行关系。其每个投影线都是平行的。这个称之为正交投影(orthographic projection)。
正投影相机
正投影相机的长方体可视化空间和透视投影PerspectiveCamera视锥体相似，只是形状不同。
参考文章：
相机焦距和视野 www.bimant.com/blog/camera-focal-length-and-fov/
相机对象(正投影、透视投影) www.yanhuangxueyuan.com/Three.js_course/camera.html
相机中的透视投影几何——讨论相机中的正交投影，弱透视投影以及透视的一些性质 https://blog.csdn.net/LoseInVain/article/details/102698703
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