Unity3D空间与变换，虚拟世界的定位神器

在Unity3D中，空间是一个三维坐标系，由三个相互垂直的轴组成：X轴、Y轴和Z轴。物体的位置由其在该坐标系中的坐标来定义。Unity3D中的空间可以分为局部空间、世界空间、裁剪空间和屏幕空间。

局部空间是物体相对于其父物体的空间。世界空间是所有物体共享的公共空间。裁剪空间是将物体投影到屏幕之前所处的空间。屏幕空间是物体最终呈现出来的空间。

变换矩阵是用来物体在空间中的位置和姿态的数学工具。它包含了物体的位置、旋转和缩放信息。在Unity3D中，可以使用Transform组件来控制物体的变换。

通过改变物体的变换矩阵，可以对其进行移动、旋转和缩放操作。这些操作可以单独进行，也可以组合进行。例如，可以先将物体沿X轴移动5个单位，然后再将其绕Y轴旋转30度。

空间与变换是Unity3D中非常重要的概念。掌握了它们的使用方法，可以创建出逼真且互动的虚拟世界。

左手坐标系与右手坐标系

在Unity3D中，局部空间、世界空间、裁剪空间和屏幕空间都采用左手坐标系，只有观察空间采用右手坐标系。

左手坐标系与右手坐标系的定义方法如下：

• 左手坐标系：将左手大拇指、食指和中指分别指向X轴、Y轴和Z轴，那么从食指指向中指的方向就是正方向。
• 右手坐标系：将右手大拇指、食指和中指分别指向X轴、Y轴和Z轴，那么从食指指向中指的方向就是正方向。

在Unity3D中，之所以采用左手坐标系，是因为它更符合人类的直觉。例如，当我们向前移动时，物体的位置在X轴上会增加。而在右手坐标系中，当我们向前移动时，物体的位置在X轴上会减少。

变换矩阵

变换矩阵是一个4x4的矩阵，它包含了物体的位置、旋转和缩放信息。变换矩阵的结构如下：

[
    m11, m12, m13, m14,
    m21, m22, m23, m24,
    m31, m32, m33, m34,
    m41, m42, m43, m44
]

其中：

• m11、m12、m13是X轴的缩放因子。
• m21、m22、m23是Y轴的缩放因子。
• m31、m32、m33是Z轴的缩放因子。
• m14、m24、m34是物体的X、Y、Z坐标。
• m41、m42、m43是物体绕X轴、Y轴和Z轴的旋转角度。

空间与变换的应用

空间与变换在Unity3D中有着广泛的应用，例如：

• 物体定位 ：可以通过改变物体的变换矩阵来对其进行移动、旋转和缩放操作。
• 动画 ：可以通过改变物体的变换矩阵来实现动画效果。
• 碰撞检测 ：可以通过比较物体的变换矩阵来检测它们是否发生碰撞。
• 摄像机控制 ：可以通过改变摄像机的变换矩阵来控制摄像机的视角和位置。

总之，空间与变换是Unity3D中非常重要的概念。掌握了它们的使用方法，可以创建出逼真且互动的虚拟世界。