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1簡述

笛卡爾坐標系
3D數學講解如何在3D空間中精確度量位置、距離和角度,其中使用最廣泛的度量體系是笛卡爾坐標系。笛卡爾坐標系可分2D和3D的,在3D中有兩種完全不同的坐標系:左手坐標系和右手坐標系,左手坐標系是X軸向右,Y軸向上,Z軸向前,右手坐標系的Z軸正好相反,是指向「自己」的,在計算機中通常使用的是左手坐標系,而數學中則通常使用右手坐標系。

多坐標系

遊戲和圖形開發中常用的坐標系有:世界坐標系、物體坐標系、攝像機坐標系、慣性坐標系。 世界坐標系是描述其它坐標系所需要的參考框架,只能用世界坐標系描述其他坐標系的位置,不能用更大的,外部的坐標系來描述世界坐標系。
關於世界坐標系的的典型問題都是關於初始位置和環境的,如:
  1. 每個物體的位置和方向。
  2. 攝像機的位置和方向。
  3. 世界的每一點的地形是什麼。
  4. 各物體從哪裡來,到哪裡去。 物體坐標系是和特定物體相關的坐標系。每個物體都有它們獨立的坐標系。
在物體坐標系中可能會遇到的問題:
  1. 周圍有需要互相作用的物體嗎?(我要攻擊它嗎?)
  2. 哪個方向,在我前面嗎?我左邊一點?(我應該射擊還是轉身就跑) 攝像機坐標系是和觀察者密切相關的坐標系。是一種特殊的「物體」坐標系。
典型問題:
  1. 3D空間中的給定點在攝像機前方嗎?
  2. 3D空間中的給定點在屏幕上還是超出了邊界?
  3. 某個物體是否在屏幕上?部分還是全部在?
  4. 兩個物體誰在前面?(可見性檢測,深度排序) 慣性坐標系是為了簡化世界坐標繫到物體坐標系的轉換。從物體坐標繫到慣性坐標系只需旋轉,從慣性坐標繫到世界坐標系只需平移。 嵌套坐標系同樣為了簡化物體在世界坐標系中位置,如一個物體坐標系嵌套一個頭部坐標系,則頭部坐標系可以只與物體坐標系聯繫,簡化操作。

2補充說明

「右手坐標系」是天文學專有名詞。來自中國天文學名詞審定委員會審定發布的天文學專有名詞中文譯名,詞條譯名和中英文解釋數據版權由天文學名詞委所有。
中文譯名
右手坐標系
英文原名/註釋
right-handed coordinates system
「英漢天文學名詞資料庫」(以下簡稱「天文名詞庫」)是由中國天文學會天文學名詞審定委員會(以下簡稱「名詞委」)編纂和維護的天文學專業名詞資料庫。該資料庫的所有權歸中國天文學會所有。

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