关于Unity中的3D数学基础知识<一>_坐标系相关

关于Unity中的3D数学基础知识<一>坐标系相关<8/2/2017>



左右手坐标系对应常识:

3D笛卡尔坐标系：右手坐标系

OpenGL：右手坐标系

Direct3D：左手坐标系

Unity3D：左手坐标系（世界坐标系），即+x, +y, +z分别指向右方，上方和前方。

Unity中有多种坐标系：

1.全局坐标系  World Coordinate System

transform.position用于描述场景内所有物体位置的方向的基准，也称为世界坐标系。


2.局部坐标系  Local Coordinate System

transform.localPosition称为模型坐标系或物体坐标系。(模型Mesh保存的顶点坐标均为局部坐标系下的坐标。)

没有父物体，那么transform.localPosition获得的依然是该物体在全局坐标系中的坐标

如果该物体有父物体，则获得是在其父物体的局部坐标系中的坐标。检视视图中显示的为localPosition的值。
3.屏幕坐标系  Screen Space

建立在屏幕上的二维坐标系。
以像素来定义的，屏幕的左下角为（0,0），右上角为（Screen.width, Screen.height），z轴的坐标是相机的世界坐标中z轴坐标的负值。

鼠标位置坐标属于屏幕坐标，通过Input.mousePosition可以获得该位置的坐标。

手指触摸屏幕也为屏幕坐标，Input.GetTouch(0).position可以获得单个手指触摸屏幕时手指的坐标。

4.视口坐标系  ViewPort Space

将Game视图的屏幕坐标系单位化，左下角（0,0），右上角（1,1）。z轴的坐标是相机的世界坐标中z轴坐标的负值。

常用API解析:

沿着translation的方向移动|translation|的距离(默认为局部坐标系)

transform.Translate(translation:Vector3,
relativeTo: Space =Space.Self);




将一个坐标点从局部坐标系转换到全局坐标系。
Transform.TransformPoint(Vector3 position)
;




将坐标点从全局坐标系转换到局部坐标系。

Transform.InverseTransformPoint(Vector3 position);




将一个方向从局部坐标系转换到全局坐标系。


Transform.TransformDirection(Vector3
direction);

[b]
[/b]

[b]将一个方向从全局坐标系转换到局部坐标系。

Transform.InverseTransformDirection(Vector3 direction);[/b]

[b]
[/b]

[b]将一个向量从局部坐标系转换到全局坐标系。

Transform.TransformVector(Vector3 vector);[/b]




将一个向量从全局坐标系转换到局部坐标系。

Transform.InverseTransformVector(Vector3 vector);



将屏幕坐标转换为全局坐标。

Camera.ScreenToWorldPoint(Vector3
position);

将全局坐标转换为屏幕坐标。

Camera.WorldToScreenPoint(Vector3 position);

获得鼠标在屏幕坐标系中的坐标。

Input.mousePosition;



将屏幕坐标转换为视口坐标。

Camera.ScreenToViewportPoint(Vector3
position);



将视口坐标转换为屏幕坐标。

Camera.ViewportToScreenPoint(Vector3 position);



将全局坐标转换为视口坐标。

Camera.WorldToViewportPoint(Vector3
position);



将视口坐标转换为全局坐标。

Camera.ViewportToWorldPoint(Vector3 position);



额外补充:

1.Transform.forward, Transform.right, Transform.up：当前物体的物体坐标系的z轴，x轴，y轴在世界坐标系上的指向。

2.Vector3.forward ，(0,0,1)的缩写。在transform.Translate()中使用时，如果不表明坐标系，则为物体的局部坐标，即物体自身的正前方。

3.Vector3.right，(1,0,0)的缩写。

4.Vector3.up ，(0,1,0)的缩写。