2018-05-29 3D数学02(第三章)-多坐标系

第三章:多坐标系

第一节:为什么要有多坐标系

  当我们使用一个坐标系来描绘整个场景的时候,场景中的任意点都可以用该坐标系描述,此时如果有一只羊一遍摇动着耳朵,一边走,这个时候如果进行坐标的转换会发现异常的麻烦,此时如果我们把羊看做整体,羊的移动问题就可以用这个坐标系解决,但是这只该死的羊还摇动耳朵,这时候我们应该以羊为坐标系,羊的耳朵移动是在羊这个坐标系的基础上就简单了。

第二节:世界坐标系

1.世界坐标系的概念

  世界坐标系是一个特殊的坐标系,它建立了描述其他坐标系所需要的参考框架。世界坐标系就是最大的坐标系,世界坐标系也被称为全局坐标系或者宇宙坐标系。

2.关于世界坐标系的常见问题

世界坐标系的典型问题都是关于初始位置和环境的。如下

每个物体的位置和方向

摄像机的位置和方向

世界中每一点的地形是什么(如山丘,建筑,湖泊等)

各物体从哪里来到哪里去(NPC的运动策略)

第三节:物体坐标系

1.物体坐标系的概念

  物体坐标系是和特定物体相关联的坐标系,每个物体都有他们独立的坐标系,当物体移动或者改变方向的时候,和该物体相关联的坐标系将随之移动或改变方向。例如,我们每个人都带着自己的坐标系,如果我告诉你“向前一步走”是指在物体坐标系中向前走,当我告诉你“向北一步走”,此时的向北是在世界坐标系的基础上,因为前后左右是物体坐标系自己知道的,但是东西南北是在世界坐标系下衍生出来的概念。

  还有一个简单的例子,例如我询问你车里的音响是在哪,即使你在潍坊,你也不能告诉我在潍坊,而是告诉我在车的哪里,应该说在车门上。这个时候就是以物体坐标系为基础,而不是世界坐标系。

2.物体坐标系常见问题

 周围有互相作用的物体吗?(我需要攻击他吗)

哪个方向?在我前面吗?我左边一点?(我应该是射击它还是逃跑)

第四节:摄像机坐标系

1.摄像机坐标系的概念

  摄像机坐标系是和观察者密切相关的坐标系。摄像机坐标系和屏幕坐标系相似,差别在于摄像机坐标系处于3D空间中,而屏幕坐标系是在2D平面里,可以理解摄像机坐标的获取视景展示在屏幕上。摄像机坐标系可以理解为特殊的“物体坐标系”,摄像机坐标系中,摄像机在原点,x轴向右,z轴向前(摄像机的拍摄方向),y轴向上(不是世界的上方,而是摄像机本身的上方,如果放反了,拍出来的就是反的效果)


2.摄像机坐标系常见的问题

3D空间中的给定点在摄像机前方吗?

3D空间中给定点是在屏幕上,还是超出了摄像机平截锥体的左右上下边界?(平截锥体就是摄像机能观察到的金字塔区域)

某个物体是否在屏幕上?它的部分在,或全部不在?

两个物体,谁在前面?(该问题称作可见性检测)

第五节:惯性坐标系

1.惯性坐标系的概念

  有时候,好的术语是引领人们正确理解主题的关键。为了简化世界坐标系到物体坐标系的转换,人们引入了一种新的坐标系,称作惯性坐标系,意思是在世界坐标系到物体坐标系的“半途”。惯性坐标系的原点与物体坐标系的原点相重合,并且惯性坐标系的轴平行于世界坐标系的轴。


上图中,物体坐标系(Object Space)的坐标点要转换到世界坐标系(World Space)中,就需要实用惯性坐标系(Inertial Space)作为过渡。 

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,744评论 6 502
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,505评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 163,105评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,242评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,269评论 6 389
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,215评论 1 299
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,096评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,939评论 0 274
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,354评论 1 311
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,573评论 2 333
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,745评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,448评论 5 344
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,048评论 3 327
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,683评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,838评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,776评论 2 369
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,652评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容