【3D Math / 3D 数学】坐标系2

计算机图形用到的数学听起来难，可能是没人带你入门，也可能是你没有恒心，总之其实它并没有那么高深，常用的也就矩阵、向量等等。

相信大家都清楚坐标的函义，就不再啰嗦这个定义了。

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这里先介绍一下常用坐标系空间：模型空间、世界空间、投影空间、设备坐标空间，还有切线空间、灯光空间。

 

这里每一个空间都会有一个对应的矩阵，顺带说一下渲染管线矩阵流程：模型矩阵->世界矩阵->观察矩阵->投影矩阵->设备坐标(这个不用程序员控制)

 

那么该有人问了，为毛有这么多空间，要空间这些干啥子用？

 

为什么要使用多种坐标系？首先我们知道一个虚拟3D坐标系是可以无限延伸的，可以包含空间中所有的点。因此我们要先定一个坐标系，叫世界坐标系，用这个坐标系就能描述所有的点了，是不是很简单？答案是NO，理论上所有点都只用一个坐标系描述就可以了，但大多时候，我们并不知道点在世界坐标系中的坐标，只知道在其他坐标系中的坐标。

 

想象一下：你和朋友在帝都约会，他问你现在哪里。你会怎么回答，肯定是我在xxx小区或者xxx大厦。那么你所说的这些地址都是在帝都的，说也就是说都属于帝都空间。但如果两个人不在同一个城市，要奔现的话，直接说你在xxx小区就不好玩了，因为不在同一个城市空间。

 

比如你要让同事帮忙把办公桌上的手机带拿到会议室，你会说：我手机在我办公桌上，帮我拿过来一下。换一种说法：我手机在公司，帮我拿过来一下。这时你的同事肯定会削你，因为他很难在整个公司去找到你的手机。模型的顶点/象素也是这样，我们很难去描述一个点在世界空间的位置，但我们很清楚它在自己模型中的位置。