经常遇到View矩阵的构造,现在记下来彻底弄明白吧 参考: https://gameinstitute.qq.com/community/detail/117006 左右手坐标系:https://www.3dgep.com/3d-math-primer-for-game-programmers/
所谓空间坐标
其实就是以什么为笛卡尔坐标系,为参考系 相机的话是以相机朝向为-Z,上方为Y,右方为X
- Pworld是世界空间中P点的位置
- Pview是相机空间中P点的位置
- Plocal是模型空间中P点的位置
local到world
众所周知,世界空间才是我们所熟知的空间,所以图形学其实是希望所有空间都转到world空间来理解,我的理解是这样的,P代表位置,TRS代表 transform rotation scale
P
w
o
r
l
d
=
T
R
S
?
P
l
o
c
a
l
P_{world} = TRS*P_{local}
Pworld?=TRS?Plocal?
world到view
同理可得,任何一个坐标空间都可以转到world里,那么 (我们反过来推,Pview现在是未知的,如果假设Pview是已知的话)
P
w
o
r
l
d
=
T
R
S
?
P
v
i
e
w
P_{world}= TRS * P_{view}
Pworld?=TRS?Pview? 两边同时左乘TRS的逆
P
v
i
e
w
=
(
T
R
S
)
?
1
?
P
w
o
r
l
d
P_{view}= (TRS )^{-1} * P_{world}
Pview?=(TRS)?1?Pworld?
下面暂时不考虑T和S 其实就是求旋转矩阵R的逆 而这个旋转矩阵在Unity里恰好就是相机点的transform的三个方向(right, up forawrd) 合成的
注意:别的物体的方向,和相机的方向不是一回事,别混淆
补充理解
- 相当于把摄像机旋转到和世界坐标原点对齐
- 转到相机空间的话,其实就是把参考系变换到当前坐标系的三个轴上
(
1
0
0
0
1
0
0
0
1
)
\begin{pmatrix} 1 & 0 & 0\\\\ 0 & 1 & 0\\\\ 0 & 0 & 1\\\\ \end{pmatrix}
?????????100?010?001?????????? Unity中每一个物体都有一个transform矩阵 M 我们可以把这个M通过V变换到一个单位阵中,即
I
=
V
M
I = VM
I=VM 显然
V
=
M
?
1
V = M^{-1}
V=M?1
所以相机的矩阵的三行的耆那三个分量就对应着,摄像机的三个方向。其中Unity摄像机是在右手坐标系,为了X和Y对齐,所以Z轴是反过来的
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