Unity坐标系入门

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一、坐标系的概念

Unity 世界坐标系采用左手坐标系,大拇指指向X轴(红色),食指指向Y轴(黄色),中指向手心方向歪曲90度表示Z轴(蓝色),同时Z轴也是物体前进方向,下图表示Unity的四种坐标系:

Unity坐标系入门_第1张图片Unity坐标系入门_第2张图片

其中GUI和Screen的单位是像素单位,什么是像素单位呢,这里可以先了解一下像素相关知识:

**像素:**简单地来说,可以理解成一个方块,它是图像的最小单元,不能再分割,但它并没有固定的大小。

**屏幕分辨率:**指的是由像素组成的点阵,比如说一台电脑的屏幕分辨率为1920*1080,那么该电脑屏幕在横向有1920个像素,纵向有1080个像素。

谈及像素和分辨率,还有一个概念叫做PPI,什么是PPI呢?

**PPI:**每英寸像素数目,可以理解为屏幕像素密度

因为像素并没有固定的大小,所以,PPI 越高,像素大小越小,也就越清晰。具体的计算公式如下:

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所以可以知道,在购买显示器的时候,同是2K屏,24寸的是要比27寸的更清晰一些,因为PPI更高。

回到正题,比如我的电脑的分辨率是1920*1080,那么其X轴最大单位就是1920,Y轴最大单位就是1080。

了解了GUI、世界和屏幕坐标系后,Viewport坐标系其实没什么好说的,只是进行了归一化。

二、Screen坐标系和World坐标系的换算

在进行换算前,需要知道Camera相机的概念,相机又分为正交视图(orthogonal)、透视视图(perspective)。

一般2D游戏采用正交视图,3D游戏采用透视视图。

1、正交视图

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2、透视视图

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1、2D坐标系换算(正交视图)

在上述示例中用到的天空背景图的分辨率是40962048,但是有个地方很奇怪,Unity显示该图分辨率是20481024,实际是4096*2048。

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如果想要背景图填充满整个屏幕,可以将游戏视图分辨率设置为图片分辨率,然后还需要设置相机大小:

**相机大小(size):**采用世界坐标系单位,为屏幕半宽。(所以相机大小为2048/2/100=10.24)

**Pixels Per Unit:**每多少像素为一世界坐标系单位。

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这里我们应该知道屏幕坐标系的范围是(0,0)到(4096,2048),那世界坐标系范围是什么呢?

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世界坐标系的原点和范围受到相机的影响,若相机的位置为(0,0),并且没有发生旋转,那么世界坐标系的原点就在屏幕正中心,其范围是(-20.48,-10.24)到(20.48,10.24)。

2、3D坐标系换算(透视视图)

3D坐标系换算相对更复杂一点,如下实例:

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相机位于(0,0,-16),且视野角度为60度,帽子位于(0,6,0),且都没有发生旋转,那么其在Y轴上的分辨率既可以推算出来。

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同理,其在X轴上的分辨率也可以算出来。

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