Unity3D之坐标系讲解

在不同的情况下使用不同的坐标系更加方便，所以在Unity中有多种坐标系：
1.全局坐标系 World Coordinate System
2.局部坐标系 Local Coordinate System
3.屏幕坐标系 Screen Space
4.视口坐标系 ViewPort Space

全局坐标系

全局坐标系是用于描述场景内所有物体位置的方向的基准，也称为世界坐标系。
在Unity中创建的物体都是以全局坐标系中的坐标原点（0,0,0），来确定各自的位置的。
可以使用transform.position来获取游戏对象的世界坐标。

局部坐标系

局部坐标系也称为模型坐标系或物体坐标系。
每个物体都有自身独立的物体坐标系。当物体移动或改变方向时，和该物体相关联的坐标系将随之移动或改变方向。
模型Mesh保存的顶点坐标均为局部坐标系下的坐标。

本地坐标

transform.localPosition（本地坐标）可以获得物体在父物体的局部坐标系中的位置点。
父子关系，子物体以父物体的坐标点为自身的坐标原点。
如果该游戏物体没有父物体，那么transform.localPosition获得的依然是该物体在全局坐标系中的坐标。
如果该物体有父物体，则获得是在其父物体的局部坐标系中的坐标。
检视视图中显示的为localPosition的值。

屏幕坐标系

屏幕坐标系是建立在屏幕上的二维坐标系。
以像素来定义的，屏幕的左下角为（0,0），右上角为（Screen.width, Screen.height），z轴的坐标是相机的世界坐标中z轴坐标的负值。
鼠标位置坐标属于屏幕坐标，通过Input.mousePosition可以获得该位置的坐标。
手指触摸屏幕也为屏幕坐标，Input.GetTouch(0).position可以获得单个手指触摸屏幕时手指的坐标。

视口坐标系

视口坐标系是将Game视图的屏幕坐标系单位化，左下角（0,0），右上角（1,1）。z轴的坐标是相机的世界坐标中z轴坐标的负值。

坐标系之间的关联与相互转换

1.全局坐标系和局部坐标系
转换：
Transform.TransformPoint(Vector3 position) :将一个坐标点从局部坐标系转换到全局坐标系。
Transform.InverseTransformPoint(Vector3 position)：将坐标点从全局坐标系转换到局部坐标系
Transform.TransformDirection(Vector3 direction):将一个方向从局部坐标系转换到全局坐标系。
Transform.InverseTransformDirection(Vector3 direction)：将一个方向从全局坐标系转换到局部坐标系。
Transform.TransformVector(Vector3 vector):将一个向量从局部坐标系转换到全局坐标系。
Transform.InverseTransformVector(Vector3 vector):将一个向量从全局坐标系转换到局部坐标系。

其他：
Transform.forward, Transform.right, Transform.up：当前物体的物体坐标系的z轴，x轴，y轴在世界坐标系上的指向。
Vector3.forward ，(0,0,1)的缩写。在transform.Translate()中使用时，如果不表明坐标系，则为物体的局部坐标，即物体自身的正前方。
Vector3.right，(1,0,0)的缩写。
Vector3.up ，(0,1,0)的缩写。

relativeTo 不填默认是Space.Self

2.屏幕坐标系与全局坐标系
转换：
Camera.ScreenToWorldPoint(Vector3 position): 将屏幕坐标转换为全局坐标。
Camera.WorldToScreenPoint(Vector3 position):将全局坐标转换为屏幕坐标。
Input.mousePosition：获得鼠标在屏幕坐标系中的坐标。

3.屏幕坐标系与视口坐标系
转换：
Camera.ScreenToViewportPoint(Vector3 position)：将屏幕坐标转换为视口坐标。
Camera.ViewportToScreenPoint(Vector3 position)：将视口坐标转换为屏幕坐标。

4.全局坐标系与视口坐标系
转换：
Camera.WorldToViewportPoint(Vector3 position)：将全局坐标转换为视口坐标。
Camera.ViewportToWorldPoint(Vector3 position)：将视口坐标转换为全局坐标。