左手坐标系和右手坐标系

二维坐标轴
  • 二维坐标轴可以通过旋转全部归结为一样的坐标轴
    在这里插入图片描述
  • 右边的坐标系旋转180°再水平翻转就和左边一样
三维坐标轴
  • 但是三维坐标轴无论如何翻转都会有一个轴不重合
  • 左手坐标系食指朝上是y轴,大拇指保持和食指90°向右垂直是x轴,中指朝前是z轴
    在这里插入图片描述
  • 右手坐标系 举起右手,食指朝上是y轴,大拇指朝右是x轴,中指朝内是z轴
    在这里插入图片描述
  • 大拇指向沿旋转轴的正方向,剩下四个手指握紧的旋向就是正旋转。
  • 可以发现左手坐标系和右手坐标系对于旋转的正方向是相反的
概括
  • 左手坐标系和右手坐标系是对空间中同一行为的不同描述方式
  • z轴是相反的
  • 旋转是相反的。
  • 左手坐标系转换到右手坐标系要程序处理。
<think>好的,我现在需要回答用户的问题:D3D12使用的是左手坐标系还是右手坐标系?首先,我应该回忆一下关于Direct3D坐标系的知识。根据用户提供的引用,特别是引用[1]中提到,D3D传统上是使用左手坐标系的,而OpenGL默认使用右手坐标系。虽然现代渲染管线可以灵活切换,但D3D通常保持左手习惯。 接下来,我要确认引用中的具体内容。引用[1]指出,为了保持D3D的左手风格,编译Shader时使用行主序矩阵,并且Assimp导入模型时可以转换为左手坐标系。这进一步支持D3D偏好左手坐标系的观点。同时,引用[4]提到3D变换中的基本操作,但并没有直接涉及坐标系类型,所以可能不需要重点参考。 另外,用户的问题明确指向D3D12,而之前的引用可能涉及的是旧版Direct3D(如D3D11)。需要确认D3D12是否有变化。根据我了解,D3D12延续了之前的传统,仍然使用左手坐标系,但可能需要查阅官方文档确认。不过根据现有引用常规知识,D3D系列主要使用左手坐标系。 因此,综合以上信息,可以得出结论:D3D12使用左手坐标系。同时,需要提到虽然坐标系左手,但通过矩阵变换可以实现不同的效果,比如投影矩阵可能调整坐标系方向。此外,引用[2]中的BaseCamera类矩阵变换也涉及世界到视角再到投影的转换,但并未改变坐标系类型,只是转换步骤。 最后,生成相关问题时要围绕D3D坐标系、变换矩阵、左右手区别等方面展开,帮助用户深入理解。</think>DirectX 12 (D3D12) 延续了Direct3D系列的传统,**默认使用左手坐标系**。该坐标系的特点是:z轴垂直屏幕向里(即屏幕平面为xy轴平面,z轴正方向指向屏幕内部),符合左手定则(左手四指弯曲方向从x轴到y轴时,拇指指向z轴正方向)[^1]。 ### 坐标系特性对比 | 坐标系类型 | 拇指方向(z轴) | x→y旋转方向 | 典型应用场景 | |------------|------------------|-------------|--------------------| | 左手坐标系 | 屏幕向里 | 顺时针 | Direct3D系列 | | 右手坐标系 | 屏幕向外 | 逆时针 | OpenGL/数学坐标系 | ### 重要细节说明 1. **矩阵乘法顺序** D3D12通过行主序矩阵配合右乘向量实现自然阅读顺序(如`v' = v * World * View * Projection`),这种设计使得变换顺序直观可读[^1]。 2. **模型数据兼容性** 使用Assimp导入模型时,可通过`aiProcess_ConvertToLeftHanded`标志强制转换模型数据为左手坐标系,确保与D3D12渲染管线兼容[^1]。 3. **投影矩阵的特殊性** D3D12的投影矩阵会将z值范围映射到`[0,1]`(旧版D3D9为`[0,1]`,D3D11/12保持该特性),而OpenGL通常映射到`[-1,1]`。这可能导致深度缓冲处理时的细微差异。 4. **坐标系可编程性** 现代GPU渲染管线允许通过矩阵变换实现坐标系转换。例如,以下代码可将右手坐标系模型转换到D3D左手坐标系: ```hlsl // 翻转z轴实现坐标系转换 float4x4 flipZ = float4x4( 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, 0, 1 ); ```
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