幾何学および描画への応用において、透視性とは、固定点から見た場面の像が画面上に形成される現象のことである。
グラフィック遠近法の科学は、遠近法を用いて適切な比率で写実的な画像を作成する。キルスティ・アンダーセンによれば、遠近法について最初に記述したのは、レオン・アルベルティの『絵画論』(1435年)である。 [ 1 ]英語では、ブルック・テイラーが1715年に『線遠近法』を発表し、「遠近法とは、幾何学の法則に従って平面上にあらゆる図形の外観を描く技術である」と説明した。[ 2 ] 2冊目の著書『線遠近法の新原理』(1719年)で、テイラーは次のように述べている。

射影幾何学では、直線の上の点を射影範囲と呼び、平面上の点における直線の集合をペンシルと呼ぶ。
2つの線が与えられたそして射影平面と、その平面上のどちらの線上にもない点Pの間の全単射写像そしてその範囲はP上の鉛筆の線によって決定されるものは透視図法(より正確には、中心Pを持つ中心透視図法)と呼ばれます。[ 4 ]点XとYが透視図法によって関連付けられていることを示すために特別な記号が使用されています。この表記法では、透視中心がPであることを示すために、次のように書きます。
透視性が存在するということは、対応する点が透視されていることを意味する。その対となる概念である軸透視性とは、投影範囲によって決定される2本の線間の対応関係のことである。
2つの透視図法の合成は、一般に透視図法ではありません。透視図法、または2つ以上の透視図法の合成は、射影図法と呼ばれます(射影変換、射影共線化、ホモグラフィーは同義語です)。
任意のパッピアン射影平面で成り立つ射影性と透視性に関する結果がいくつかあります: [ 5 ]
定理:2つの異なる射影範囲間の任意の射影は、最大で2つの透視図法の合成として表すことができる。
定理:射影像からそれ自身への任意の射影は、3つの視点の合成として表すことができる。
定理:2つの異なる射影範囲間の射影写像で、ある点を固定するものは、透視投影である。
平面上の2つの直線上にある点と、その平面上のどちらの直線上にもない点によって決定される全単射対応には、より高次元の類似物があり、これもまた透視性と呼ばれる。
S mとT mをn次元射影空間R nに含まれる2 つの異なるm次元射影空間とする。P n − m −1をS mまたはT mと共通点を持たないR nの( n − m − 1 ) 次元部分空間とする。S mの各点Xに対して、 XとP n - m −1によって張られる空間L は、点Y = f P ( X )でT mと交わる。この対応f Pは、透視性とも呼ばれる。[ 6 ]上記の中心的な透視性は、 n = 2かつm = 1の場合である。
S 2とT 2 を射影 3 次元空間R 3内の 2 つの異なる射影平面とする。OとO *はどちらの平面にも属さないR 3の点であるとして、最後のセクションの構成を使用して、中心Oの透視投影によりS 2 をT 2に射影し、続いて中心O *の透視投影によりT 2 をS 2に射影する。この合成は、S 2の点からそれ自身への全単射写像であり、共線点を保持するため、透視共線化(より現代的な用語では中心共線化) と呼ばれる。 [ 7 ] φ をS 2の透視共線化とする。S 2とT 2の交線上の各点はφ によって固定され、この線はφ の軸と呼ばれる。点Pを直線OO * と平面S 2の交点とする。Pも φ によって固定され、 Pを通過するS 2のすべての直線はφによって安定化される (固定されるが、必ずしも点ごとに固定されるわけではない)。Pはφの中心と呼ばれる。φをPを通らないS2の任意の直線に制限したものが、その直線とφによるその直線の像となる直線の間に中心Pを持つS2の中心透視図法である。
