世界坐标，规范化设备坐标和设备坐标

#1 楼

世界坐标是您游戏世界的基石。最终，直接或通过节点层次结构在世界空间中指定所有对象的3D位置。地面，建筑物，树木和其他固定物体将固定在世界空间中。游戏性计算和物理将在世界空间中进行（如果世界很大，则可能出于精确目的而进行一些本地重新定位）。通常将世界坐标轴表示为罗盘方向，例如X =东，Y =北，Z =上。

局部坐标附加到对象上（有一个局部坐标空间用于每个对象）。轴可能表示对对象有意义的东西，例如对于具有固有方向的对象（例如角色，车辆，枪支等），X =向前，Y =左侧，Z =向上。随着物体的移动，局部空间和世界空间之间的关系（由转换矩阵表示）将发生变化。例如，如果您将汽车上下翻转，则其局部Z轴（在局部空间中为“向上”）现在将指向世界空间中的“向下”。

相机或视图坐标是附加到的局部坐标相机。这仍然是3D坐标系，没有任何投影或任何东西，但轴对齐以匹配屏幕方向：通常X =向右，Y =向上，Z =向后。从世界到视图空间的转换通常称为“视图矩阵”。剪辑空间坐标是顶点着色器输出的坐标：已应用投影矩阵的坐标，但不是观点鸿沟。这是一个4D（同质）空间。 （世界，局部和视图空间是3D且隐含w =1。）之所以这样命名，是因为这是视图视锥截断和剔除（至少在概念上）发生的空间。

归一化的设备坐标，通常也称为“屏幕空间”，尽管该术语有点松散，但它们是将透视图划分应用于剪辑空间坐标后所得到的。 3D坐标现在代表屏幕上点的2D位置，其中X和Y在[-1，1]中，以及深度在深度缓冲区范围内，Z在[0，1]中对于D3D或[-1，1 OpenGL。轴方向为X =右，Y =向上，Z可以向前或向后，具体取决于深度缓冲区配置。

设备坐标是渲染目标中的2D像素坐标，其中（0， 0）在左上角，X =右，Y =向下。通过将视口变换应用于规范化的设备坐标，可以得出设备坐标。视口控制图像在渲染目标中显示的像素偏移和分辨率。需要注意的一件事是设备坐标不是整数值。它们不是像素索引。它们是一个连续的2D坐标系，使用像素大小的单位，但是分数（子像素）值是完全有效的。在此坐标系中，像素中心位于0.5个偏移处（例如0.5、1.5、2.5等）。