COCOS2DX坐标转换

最新推荐文章于 2021-07-05 11:26:33 发布

泡泡茶壶Wending

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分类专栏： cocos2dx

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/u012861978/article/details/46521911

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本文探讨了在游戏开发中利用不同层次的坐标系统进行效率优化的方法，包括如何将子节点坐标转换为世界坐标和局部坐标，并通过实例展示了如何在Cocos2d-x引擎中实现这一过程。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

游戏中经常会用到一些变换：

游戏中武器和角色在一个layer上，为了效率，会考虑将bullet, effect和 PhysicsParticle分别放到不用的层上，对应的层上使用batchnode来提高效率

武器和PhysicsParticleLauncher(粒子发射器)绑定，发射的时候，会向PhysicsParticleLayer的武器相同的位置上生成一个物理粒子特效

会经常用到convertToNodeSpace和convertToWorldSpace转换坐标

我们加三个sprite,r0,r1,r2,

r0的父节点是layer, 父节点下坐标(0,0,100,100)

r1的父节点是r0，父节点下坐标(0,0,100,100)

r2的父节点是r1，父节点下坐标(0,0,100,20)

bool HelloWorld::init()  
{  
    //////////////////////////////  
    // 1. super init first  
    if ( !Layer::init() ) {  
        return false;  
    }  
      
    // r0加入到根节点上(Layer) 坐标(0,0)  
    Sprite* r0 = Sprite::create("data/pic/gun.png");  
    r0->setAnchorPoint(Point(0.f, 0.f));  
    this->addChild(r0);  
      
    // r1加入到r0上  
    Sprite* r1 = Sprite::create("data/pic/gun.png");  
    r1->setAnchorPoint(Point(0.f, 0.f));  
    r1->setPosition(Point(100, 0));  
    r0->addChild(r1);  
      
    // r2加入到r1上  
    Sprite* r2 = Sprite::create("data/pic/gun.png");  
    r2->setAnchorPoint(Point(0.f, 0.f));  
    r2->setPosition(Point(100, 20));  
    r1->addChild(r2);  
      
}

如何将r2的坐标转换为世界坐标？

如何将r2的坐标转换为r0的局部坐标？

// 获得r2的世界坐标，两种方法  
// 方法1：以r2坐标系为起点，向根节点(世界坐标)变换，传的坐标是r2锚点所在r2的局部坐标  
// 如果锚点是（1,1），传的参数应该是Point(r2的宽度, r2的高度)
Point p2world = r2->convertToWorldSpace(Point(0, 0));  
  
// 方法2：以r1坐标系为起点，向根节点(世界坐标)变换,坐标为r2在父节点r1内的坐标  
p2world = r1->convertToWorldSpace(r2->getPosition());  
  
// 获得r2在r0坐标系中的坐标  
// convertToNodeSpace要传入的坐标为世界坐标  
Point pt = r0->convertToNodeSpace(p2world);

方法如上：

工作原理详见cocos2dx代码

Point Node::convertToWorldSpace(const Point& nodePoint) const  
{  
    //获取位移变换矩阵，通过矩阵相乘代替向量加法来实现位移变换
    kmMat4 tmp = getNodeToWorldTransform();  
    kmVec3 vec3 = {nodePoint.x, nodePoint.y, 0};  
    kmVec3 ret;  
    kmVec3Transform(&ret, &vec3, &tmp);  
    return Point(ret.x, ret.y);  
  
}  
  
kmMat4 Node::getNodeToWorldTransform() const  
{  
    kmMat4 t = this->getNodeToParentTransform();  
  
    for (Node *p = _parent; p != nullptr; p = p->getParent())  
        kmMat4Multiply(&t, &p->getNodeToParentTransform(), &t);  
  
    return t;  
}

~~kmMat4 tmp = getNodeToWorldTransform(); 获得的矩阵类似这种形式：~~

~~$\begin{bmatrix} 1 &0 &0 &tx \\ 0& 1 &0 & ty\\ 0& 0 &1 & tz\\ 0& 0 & 0 & 1\end{bmatrix}$~~

~~因为：~~

$\begin{bmatrix} x2\\ y2\\ z2\\ 1\end{bmatrix}=\begin{bmatrix} 1 &0 &0 &tx \\ 0& 1 &0 & ty\\ 0& 0 &1& tz\\ 0& 0 & 0 & 1\end{bmatrix}\begin{bmatrix} x1\\ y1\\ z1\\ 1 \end{bmatrix}= \begin{bmatrix} x1+tx\\ y1+ty\\ z1+tz\\ 1\end{bmatrix}$

const Mat4 Mat4::IDENTITY = Mat4(
1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, --矩阵第一列的元素
0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, --矩阵第二列的元素
0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, --矩阵第三列的元素
0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);--矩阵第四列的元素
在C++中用一个含有16个float元素的数组表示4x4矩阵，按照列排序。数组下标对应元素位置：
   0 4 8 12
   1 5 9 13
   2 6 10 14
   3 7 11 15
*/

//用数组表示4x4矩阵，按照列排序
//下标0-3是第一列、4-7是第二列、8-11是第三列、12-15是第四列元素
const Mat4 Mat4::IDENTITY = Mat4(
                    1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, --矩阵第一列的元素
                    0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, --矩阵第二列的元素
                    0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, --矩阵第三列的元素
                    0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);--矩阵第四列的元素
void Mat4::createTranslation(float xTranslation, float yTranslation, float zTranslation, Mat4* dst)
{
    GP_ASSERT(dst);

    memcpy(dst, &IDENTITY, MATRIX_SIZE);
    /*
       1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f,
       0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f,
       0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f,
         x,    y,   z,   1.0f
        矩阵数组中 x,y,z位置的元素（第四列）被重新赋值
    */
    dst->m[12] = xTranslation;
    dst->m[13] = yTranslation;
    dst->m[14] = zTranslation;
}