Unity3D整理——坐标系

坐标系，是一位叫笛卡尔的人提出的。而后面提及的左手坐标系和右手坐标系中，在数学定义上，便使用了向量的一种运算，这种运算也是以笛卡尔命名，叫笛卡尔积。在Unity3D中，坐标系至少存在如下三种：世界坐标系、屏幕坐标系和视口坐标系。(当然，在世界坐标系中的坐标叫世界坐标； 屏幕坐标 和 视口坐标 定义同理，不再赘述。)

其一，世界坐标

世界坐标，是Unity3D里面每一个场景（Scene）默认的，是一个独立的初始化空间。所以，假如一个物体的世界坐标是（0, -10, 0），可以被视为是一个“绝对坐标”。其中，虽然可以通过移动窗口或者

F

键的方式把该物体移到视觉中间，但（0, -10, 0）还是（0, -10, 0），不会改变，只不过看起来在视觉中间了。——怎么获取呢？——使用

gameObject.transform.postion

，这个值获取到的就是该物体的世界坐标。当然，在tranform下，还有一个是

localPosition

localPosition

和

position

的区别就在于：前者是相对父物体的相对世界坐标；后者是在初始化空间里的绝对世界坐标；当然，如果一个物体没有父物体，则二者等效。其中，在Unity3D的Inspector面板中，显示的便是每一个物体的

localPosition

数值。


举个例子：ParentGameObject 没有父物体，而ParentGameObject 的世界坐标是 (0, -10, 0)，其下的ChildGameObject 相对世界坐标是(0, 10, 0)；于是，按照上述说法：对于ParentGameObject而言：ParentGameObject.tranform.position = (0, -10, 0); 同时，它没有父物体，localPosition与position等价，所以，ParentGameObject.tranform.localPosition = (0, -10, 0);对于ChildGameObject而言：ChildGameObject.tranform.localPosition = (0, 10, 0) 自然不用多说；重要的是，此时，ChildGameObject.tranform.position 应该等于(0, 0, 0)。（注：在Unity3D里面，(0, 0, 0) 用

Vector3.Zero

表示即可。）——接下来的问题是：这个默认的世界坐标系是采用左手坐标系还是右手坐标系？——答案是：左手坐标系。


此外，再插一个题外话：

InverseTransformVector

和

TransformPoint

上述二者，实现

localPosition

和

postion

的互相转化比如：#1 : 求A物体下相对世界坐标为(10, 10, 10)的物体，其绝对世界坐标是多少？A.tranform.TransformPoint(new Vector3(10, 10, 10));#2 : 求绝对世界坐标为(20, -20, 20)的物体，相对于A物体的相对世界坐标是多少？A.tranform.InverseTransformVector(new Vector3(20, -20, 20));

其二，屏幕坐标

屏幕坐标，是在Unity3D里面 Game视图下的坐标，此时，屏幕大小也需要纳入考虑。其中，以左下角为起点（0，0），右上角为终点（Screen.width,Screen.height）。


但是，请注意：千万不要以为屏幕坐标是一个二维坐标！屏幕坐标，也是一个三维坐标！——那么，z轴坐标值怎么算？——根据Camera的位置来算。比如，Camera的世界坐标是(0, 0, -10)，那么屏幕坐标中任何一点的z轴坐标值都是10（当然，x轴、y轴坐标值另当别论）；换句话说，屏幕坐标的z轴坐标值就是camera位置的z值的相反数。于是，根据上述所说，屏幕坐标跟两个因素有关：屏幕大小和Camera的世界坐标。所以，举个例子：Camera的世界坐标是(0, 0, -10)，屏幕大小为800x600，那么，屏幕里中间点的屏幕坐标是多少？是(400, 600, 10)。
当然，在Unity3D中不需要人为计算，使用方法

WorldToScreenPoint()

即可把一个物体的世界坐标转换成屏幕坐标：

Camera.main.WorldToScreenPoint(GameObject.tranform.position);

其三，视口坐标

关于，视口坐标，其实一句话便可以讲清楚：视口坐标是标准化后的屏幕坐标。也就是说，它和屏幕坐标的属性是一样的。只不过其范围是，左下角为起点（0，0），右上角为终点（1, 1）。其余，与屏幕坐标同理。比如：Camera的世界坐标是(0, 0, -10)，屏幕大小为800x600，那么，屏幕里中间点的视口坐标是多少？是(0.5, 0.5, 10)。当然，在Unity3D中也不需要人为计算，使用方法

WorldToViewportPoint()

即可把一个物体的世界坐标转换成视口坐标：

Camera.main.WorldToViewportPoint(GameObject.tranform.position);

总结：相互转换

同样是世界坐标
相对世界坐标转绝对世界坐标：TransformPoint();
绝对世界坐标转相对世界坐标：InverseTransformVector();

世界坐标转换为屏幕坐标：Camera.main.WorldToScreenPoint();

屏幕坐标转换为世界坐标：Camera.main.ScreenToWorldPoint();

世界坐标转换为视口坐标:：Camera.main.WorldToViewportPoint();

视口坐标转换为世界坐标：Camera.main.ViewportToWorldPoint();

视口坐标转换为屏幕坐标：Camera.main.ViewportToScreenPoint();

屏幕坐标转换为视口坐标：Camera.main.ScreenToViewportPoint();