Libgdx专题系列：镜头篇源码分析 Camera
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本系列文章使用的Libgdx版本均为0.99版本
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在Opengl中，有许多矩阵变换，可以分为视角（Viewing），模型（Modeling）和投影（Projection）操作，这些操作可以有选择，平移，缩放，正侧投影，透视投影等。
如果我们使用照相机拍照的过程做类比，可以更好的理解3D 坐标变换的过程。
下图为Android OpenGL ES坐标变换的过程：
Object Coordinate System: 也称作Local coordinate System，用来定义一个模型本身的坐标系。World Coordinate System: 3d 虚拟世界中的绝对坐标系，定义好这个坐标系的原点就可以用来描述模型的实现的位置，Camera 的位置，光源的位置。View Coordinate System: 一般使用用来计算光照效果。Clip Coordinate System: 对3D场景使用投影变换裁剪视锥。Normalized device coordinate System (NDC): 规范后坐标系。Windows Coordinate System: 最后屏幕显示的2D坐标系统，一般原点定义在屏幕左上角。
好了，上面只是对opengl三维变换知识的一个普及。 下面我们将要针对Libgdx中怎么处理这些东西的做一下分析。
Viewing和Modeling(MODELVIEW) 变换
为什么把这两个放在一起呢？我们可以这样想想， 当我们拉近镜头（物体不动）的时候，和物体靠近镜头（镜头不动），
或者镜头视角向上偏移（物体不动）和物体视角相对镜头向下偏移， 效果是一样的。 如下图：
view变换在Camera中给我们提供了所需字段 镜头位置，镜头指向目标位置的方向，镜头观测点方向为“上”的向量
/** the position of the camera **/
public final Vector3 position = new Vector3();
/** the unit length direction vector of the camera **/
public final Vector3 direction = new Vector3(0, 0, -1);
/** the unit length up vector of the camera **/
public final Vector3 up = new Vector3(0, 1, 0);变换的结果存储在view矩阵中
/** the view matrix **/
public final Matrix4 view = new Matrix4();model的变换的操作其实都已经移交到view变换中了， 所以就没有单独计算了。
投影变换Projection
在Opengl中的两种投影变换对应于Camera中的两个子类OrthographicCamera和PerspectiveCamera，分别是正投影和
透视投影。
先看看透视投影，如下图
粉色区域就是我们要得到的区域，又叫视锥。需要的数据也就有 视锥的view angle，视锥的宽高比，裁剪面的近距离，创建面的远距离
在PerspectiveCamera透视投射镜头中，我们也可以找到这些我们所需要的数据。
/** the field of view in degrees **/
public float fieldOfView = 67; /** the near clipping plane distance, has to be positive **/
public float near = 1;
/** the far clipping plane distance, has to be positive **/
public float far = 100;组装投射矩阵数据
float aspect = viewportWidth / viewportHeight;
projection.setToProjection(Math.abs(near), Math.abs(far), fieldOfView, aspect);下图为正投影镜头
它的视锥为一长方体，特点是物体的大小不随到观测点的距离而变化，投影后可以保持物体之间的距离和夹角。
在OrthographicCamera中表示
this.near = 0; projection.setToOrtho(zoom * -viewportWidth / 2, zoom * (viewportWidth / 2), zoom * -(viewportHeight / 2), zoom
* viewportHeight / 2, near, far);
在绘制的时候，我们可以使用Camera的apply方法，应用矩阵
public void apply (GL10 gl) {
gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);
gl.glLoadMatrixf(projection.val, 0);
gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);
gl.glLoadMatrixf(view.val, 0);
}
这里要多提一下SpriteBatch中使用镜头的方式
GL10 gl = Gdx.gl10;
gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);
gl.glLoadMatrixf(projectionMatrix.val, 0);
gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);
gl.glLoadMatrixf(transformMatrix.val, 0);大家有没有发现有点诡异？
在投射模式下使用的是projectionMatrix投影矩阵，乍一看是没什么问题， 但是这个projectionMatrix是由
投影矩阵和view变换矩阵的组合矩阵
combined.set(projection);
Matrix4.mul(combined.val, view.val);projectionMatrix其实就是combined
而transformMatrix这个也不是我们上面的view变换矩阵，而是一个空矩阵，可以让我们来set进去的。
好了，矩阵变换就到这里了， 有什么问题大家可以多多指教。