Unity中的坐标系及其转换方法

Posted 2021-09-29 Z_hongli

Unity中的坐标系及其转换方法

Unity中有四种坐标系：
1.全局坐标系 World Coordinate System
全局坐标系是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，Unity中创建的物体都是以全局坐标系中的坐标原点（0,0,0），来确定各自的位置的，可以使用transform.position来获取游戏对象的世界坐标。

2.局部坐标系 Local Coordinate System
局部坐标系也称为模型坐标系或物体坐标系，每个物体都有自身独立的物体坐标系。当物体移动或改变方向时，和该物体相关联的坐标系将随之移动或改变方向，模型Mesh保存的顶点坐标均为局部坐标系下的坐标。

3.屏幕坐标系 Screen Space
屏幕坐标系是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
视口坐标系是将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。

坐标系之间的关联与相互转换
全局坐标系和局部坐标系
    关联：
    transform.Translate(translation:Vector3, relativeTo: Space = Space.Self);沿着translation的方向移动|translation|的距离，其结果将应用到relativeTo坐标系中。如果relativeTo为空，则默认为局部坐标系。
    转换：

    Transform.TransformPoint(Vector3 position);//将一个坐标点从局部坐标系转换到全局坐标系。
    Transform.InverseTransformPoint(Vector3 position);//将坐标点从全局坐标系转换到局部坐标系。
    Transform.TransformDirection(Vector3 direction);//将一个方向从局部坐标系转换到全局坐标系。
    Transform.InverseTransformDirection(Vector3 direction);//将一个方向从全局坐标系转换到局部坐标系。
    Transform.TransformVector(Vector3 vector);//将一个向量从局部坐标系转换到全局坐标系。
    Transform.InverseTransformVector(Vector3 vector);//将一个向量从全局坐标系转换到局部坐标系。

其他：
    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。
    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。
    Vector3.right，(1,0,0)的缩写。
    Vector3.up ，(0,1,0)的缩写。

屏幕坐标系与全局坐标系
    转换：

    Camera.ScreenToWorldPoint(Vector3 position);// 将屏幕坐标转换为全局坐标。
    Camera.WorldToScreenPoint(Vector3 position);//将全局坐标转换为屏幕坐标。
    Input.mousePosition;//获得鼠标在屏幕坐标系中的坐标。

屏幕坐标系与视口坐标系
    转换：

Camera.ScreenToViewportPoint(Vector3 position);//将屏幕坐标转换为视口坐标。
    Camera.ViewportToScreenPoint(Vector3 position);//将视口坐标转换为屏幕坐标。

全局坐标系与视口坐标系
    转换：

  Camera.WorldToViewportPoint(Vector3 position);//将全局坐标转换为视口坐标。
    Camera.ViewportToWorldPoint(Vector3 position);//将视口坐标转换为全局坐标。