3d坐標系

unity和ue都采用左手坐標系

在3d軟件中，大多數(shù)軟件都用紅色代表x軸，綠色代表y軸，藍色代表z軸。
不同的是：
在unity中X軸代表右方，Y軸代表上方，Z軸代表前方；
在ue中X軸代表前方，Y軸代表右方，Z軸代表上方；

移動、旋轉(zhuǎn)、縮放

縮放：根據(jù)自身縮放，不受坐標系影響，
（移動和旋轉(zhuǎn)則分為根據(jù)世界坐標系和自身坐標系2種）

移動：通常在update（）方法中每幀重復執(zhí)行，其中Vector3和Transform類都可以實現(xiàn)。Transform圍繞的是自身坐標系，Vector3圍繞的是世界（全局）坐標系。當自身坐標系和世界坐標系重合時，兩種方法效果一致。

旋轉(zhuǎn)：Unity 在內(nèi)部使用四元數(shù)表示。

四元數(shù)在 Inspector 中顯示等效的歐拉角值以便于進行編輯。四元數(shù)可用于表示游戲?qū)ο蟮姆较蚧蛐D(zhuǎn)。此表示方式在內(nèi)部由四個數(shù)字組成（在 Unity 中稱為 x、y、z 和 w），但是這些數(shù)字不代表角度或軸，您通常不需要直接訪問它們。除非特別想深入研究四元數(shù)的數(shù)學原理，否則只需要知道四元數(shù)代表 3D 空間中的旋轉(zhuǎn)即可，通常不需要知道或修改 x、y 和 z 屬性。
與矢量可以表示位置或方向（從原點測量方向）的方式相同，四元數(shù)可以表示方向或旋轉(zhuǎn)：從旋轉(zhuǎn)“原點”或“Identity”測量旋轉(zhuǎn)。由于旋轉(zhuǎn)的這種測量方式（從一個方向到另一個方向），因此四元數(shù)不能表示超過 180 度的旋轉(zhuǎn)。
優(yōu)點：四元數(shù)旋轉(zhuǎn)不受萬向鎖的影響。
局限性：單個四元數(shù)不能表示任何方向超過 180 度的旋轉(zhuǎn)。
局限性：四元數(shù)的數(shù)字表示在直觀上難以理解。

歐拉角
優(yōu)點：歐拉角具有直觀的“可讀”格式，由三個角度組成。
優(yōu)點：歐拉角可表示通過大于 180 度轉(zhuǎn)向從一個方向到另一個方向的旋轉(zhuǎn)
局限性：歐拉角受到萬向鎖 (Gimbal Lock) 的影響。當依次施加三個旋轉(zhuǎn)時，第一個或第二個旋轉(zhuǎn)可能導致第三個軸的方向與先前兩個軸之一相同。這意味著已失去“自由度”，因為不能圍繞唯一軸應用第三個旋轉(zhuǎn)值。

https://docs.unity.cn/cn/2019.4/Manual/QuaternionAndEulerRotationsInUnity.html

個人理解：因為歐拉角的旋轉(zhuǎn)是按照一定順序進行的，具有過程性而不是直接看結(jié)果。在旋轉(zhuǎn)過程中，外軸帶動內(nèi)軸共同旋轉(zhuǎn)，但是內(nèi)軸不能帶動外軸旋轉(zhuǎn)，所以當中間軸轉(zhuǎn)到90度時，最外側(cè)的軸和最內(nèi)側(cè)的軸會產(chǎn)生共面，從而造成死鎖丟失自由度。這種缺陷是由于歐拉角本身在定義時產(chǎn)生的。所以沒有辦法解決，只能盡量避免。例如在unity中旋轉(zhuǎn)攝像機時候，通常會進行巡航（沿y軸旋轉(zhuǎn)）、俯仰（沿x軸旋轉(zhuǎn)），而滾動（沿z軸旋轉(zhuǎn)）頻率最低，所以把z軸作為中間軸。而想徹底解決這個問題，則使用四元數(shù)。
查閱資料時發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)文章都是用平衡框架來舉例內(nèi)軸不能帶動外軸旋轉(zhuǎn)的共面現(xiàn)象，但是在實際工程軟件中操作如發(fā)現(xiàn)無論怎么旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)哪個軸，3個軸都會同時改變，所以我猜測本質(zhì)上這些軟件在內(nèi)部都是用四元數(shù)進行旋轉(zhuǎn)，而表示上用歐拉角更加直觀。并且使用四元數(shù)也更便于插值。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-680732.html

到了這里，關于unity和3d坐標系以及和ue的比較的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！