一旦我們描述幾何學上的3D場景和設置了虛擬照相機，我們要把這個場景轉換成2D圖象顯示在顯示器上。這一系列必須完成的操作就叫做渲染管線。圖2.7展示了一個簡化的渲染管線，隨后將詳細解釋圖中的每一部分。
渲染管線中的許多級都是從一個坐標系到另一個坐標的幾何變換。這些變換都通過矩陣變換來實現。Direct3D為我們進行變換計算并且如果顯卡支持硬件變換的話那就更有利了。使用Direct3D進行矩陣變換，我們唯一要做的事就是提供從一個系統變換到另一個系統的變換矩陣就可以了。我們使用IDirect3DDevice9::SetTranform方法提供變換矩陣。它輸入一個表示變換類型的參數和一個變換矩陣。如圖2.7所示，為了進行一個從自身坐標系到世界坐標系的變換，我們可以這樣寫：
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Device->SetTransform(D3DTS_WORLD, &worldMatrix);
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2.3.1自身坐標系（Local
Space）
自身坐標系又叫做建模空間，這是我們定義物體的三角形列的坐標系。自身坐標系簡化了建模的過程。在物體自己的坐標系中建模比在世界坐標系中直接建模更容易。例如，在自身坐標系中建模不像在世界坐標系中要考慮本物體相對于其他物體的位置、大小、方向關系。圖
2.8所示是一個在自身局部坐標系中定義的茶壺。
2.3.2世界坐標系（World
Space）
一旦我們構造了各種模型，它們都在自己的自身坐標系中，但是我們需要把它們都放到同一個世界坐標系中。物體從自身坐標系到世界坐標系中的變換叫做世界變換。世界變換通常是用平移、旋轉、縮放操作來設置模型在世界坐標系中的位置、大小、方向。世界變換就是通過各物體在世界坐標系中的位置、大小和方向等相互之間的關系來建立所有物體。圖2.9所示是相對于世界坐標系描述的幾個3D物體。
世界變換由一個矩陣表示，并且在Direct3D中調用IDirect3DDevice9::SetTransform方法設置它，記住將轉換類型設為D3DTS_WORLD。例如我們要在世界坐標系中放置一個立方體定位在（-3，2，6）和一個球體定位在（5，0，-2），我們可以這樣寫程序：
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//創建立方體的世界矩陣（一個平移矩陣）
D3DXMATRIX cubeWorldMatrix;
D3DXMatrixTranslation(&cubeWorldMatrix,
-3.0f, 2.0f, 6.0f);
//創建球體的世界矩陣（一個平移矩陣）
D3DXMATRIX
sphereWorldMatrix;
D3DXMatrixTranslation(&sphereWorldMatrix,
5.0f, 0.0f, -2.0f);
//
變換立方體，然后繪制它
Device->SetTransform(D3DTS_WORLD, &cubeWorldMatrix);
drawCube();
// draw the cube
//
因為球體使用一個不同的世界變換，我們必須更改世界矩陣為球體的，
//
如果不更改，球體將繪制在上一個世界矩陣的位置上（立方體的世界矩陣）
Device->SetTransform(D3DTS_WORLD, &sphereWorldMatrix);
drawSphere();
//
繪制球體
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這是個非常簡單的實例，沒有用到矩陣的旋轉和縮放。但是一般很多物體都需要進行這些變換，不過這個例子也還是展示了世界變換是怎樣進行的。
2.3.3視圖坐標系（View
Space）
世界坐標系中的幾何圖與照相機是相對于世界坐標系而定義的，如圖2.10所示。然而在世界坐標系中當照相機是任意放置和定向時，投影和其它一些操作會變得困難或低效。為了使事情變得更簡單，我們將照相機平移變換到世界坐標系的原點并把它的方向旋轉至朝向Z軸的正方向，當然，世界坐標系中的所有物體都將隨著照相機的變換而做相同的變換。這個變換就叫做視圖坐標系變換（view
space transformation）。
視圖坐標的變換矩陣可以通過如下的D3DX函數計算得到：
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D3DXMATRIX
*D3DXMatrixLookAtLH(
D3DXMATRIX* pOut,
//
指向返回的視圖矩陣
CONST D3DXVECTOR3*
pEye, //
照相機在世界坐標系的位置
CONST D3DXVECTOR3*
pAt, //
照相機在世界坐標系的目標點
CONST D3DXVECTOR3*
pUp //
世界坐標系的上方向(0,
1, 0)
);
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pEye參數指定照相機在世界坐標系中的位置，pAt參數指定照相機所觀察的世界坐標系中的一個目標點，pUp參數指定3D世界中的上方向，通常設Y軸正方向為上方向，即取值為（0，1，0）。
例如：假設我們要把照相機放在點（5，3，-10），并且目標點為世界坐標系的中點（0，0，0），我們可以這樣獲得視圖坐標系變換矩陣：
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D3DXVECTOR3 position(5.0f,
3.0f, –10.0f);
D3DXVECTOR3
targetPoint(0.0f, 0.0f, 0.0f);
D3DXVECTOR3 worldUp(0.0f,
1.0f, 0.0f);
D3DXMATRIX V;
D3DXMatrixLookAtLH(&V,
&position, &targetPoint, &worldUp);
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視圖坐標系變換也是通過IDirect3DDevice9::SetTransform來實現的，只是要將變換類型設為D3DTS_VIEW，如下所示：
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Device->SetTransform(D3DTS_VIEW, &V);
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2.3.4背面消除（Backface
Culling）
一個多邊形有兩個表面，我們將一個標為正面，一個為背面。通常，后表面總是不可見的，這是因為場景中大多數物體是密封的。例如盒子、圓柱體、箱子、角色等，并且我們也不能把照相機放入物體的內部。因此照相機永不可能看到多邊形的背面。這是很重要的，如果我們能看背面，那么背面揀選就不可能工作。
圖2.11表示了一個物體在視圖坐標系中的正面。一個多邊形的邊都是面向照相機叫正面多邊形，而一個多邊形的邊都背對照相機叫背面多邊形。
由圖2.11可知，正面多邊形擋住了在它后面的背面多邊形，Direct3D將通過消除（即刪除多余的處理過程）背面多邊形來提高效率，這種方法就叫背面揀選。圖2.12展示了背面揀選之后的多邊形，從照相機的觀察點來看，仍將繪制相同的場景到后備表面，那些被遮住的部分無論如何都永遠不會被看見的。
當然，為了完成這項工作，Direct3D需要知道哪個多邊形是正面，哪個是背面。Direct3D中默認頂點以順時針方向（在觀察坐標系中）形成的三角形為正面，以逆時針方向形成的三角形為背面。
如果我們不想使用默認繪制狀態，我們可以通過改變D3DRS_CULLMODE來改變渲染狀態：
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Device->SetRenderState(D3DRS_CULLMODE, Value);
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Value可以是如下一個值：
D3DCULL_NONE——完全不使用背面消除
D3DCULL_CW——消除順時針方向環繞的三角形
D3DCULL_CCW——消除逆時針方向環繞的三角形，這是默認值。