大家好,我是陆砚码,今天咱们来聊聊Unity Shader中的数学篇,那些看似复杂的坐标系、点和矢量,其实只要理解了思路,都是小菜一碟。
一、坐标系
首先,咱们得了解坐标系。屏幕坐标系是二维笛卡尔坐标系,OpenGL的屏幕坐标系原点在左下角,DirectX的屏幕坐标系原点在左上角。三维笛卡尔坐标系要区分是左手坐标系还是右手坐标系。
左手坐标系和右手坐标系对于正向旋转的定义也不同。左手法则和右手法则,咱们可以用手比划一下,左手大拇指指向旋转轴的正向,四指弯曲的方向就是旋转的正向;右手同理。
Unity的模型空间和世界空间使用的是左手坐标系,观察空间(摄像机的坐标系)使用的是右手坐标系。
二、点和矢量
接下来,咱们聊聊点和矢量。点是n维空间中一个位置,没有大小概念。矢量是包含大小和方向的有向线段。
矢量运算包括乘除法、加减法、模、单位矢量、点积和叉积。这些运算在渲染中非常常见,比如判断一个点是否在某个范围内,或者判断一个三角形片是正面还是背面。
举个例子,假设场景中有一个NPC,它位于点A处,它的前方可以用矢量来表示。如果现在玩家运动到了点B处,那么如何判断玩家是在NPC的前方还是后方?答案是,用点积来判断,结果大于0就在前方。
三、矩阵
最后,咱们来看看矩阵。矩阵是由一系列标量组成的长方形数组。矩阵运算包括乘法、加法、转置和逆矩阵等。
特殊矩阵有方块矩阵、单位矩阵、转置矩阵和逆矩阵。这些矩阵在变换和计算中扮演着重要角色。
比如,当我们使用变换矩阵对矢量进行了一次变换,然后再使用它的逆矩阵,就可以得到原始的矢量。
好了,今天的分享就到这里。希望这篇文章能帮助大家更好地理解Unity Shader中的数学知识。我是陆砚码,关注思享编程网(www.sxgpb.com),了解更多编程知识。
