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[其它] 在Windows Phone中进行3D开发之一坐标系

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发表于 2011-10-11 14:44:00 |只看该作者 |倒序浏览

               Windows Phone中通过XNA为开发人员提供了游戏框架，大大提高了游戏开发的效率，这个就不必多言了。在享受使用XNA进行2D开发的便捷的同时，还可以同样便捷的实现3D开……


               Windows  Phone中通过XNA为开发人员提供了游戏框架，大大提高了游戏开发的效率，这个就不必多言了。在享受使用XNA进行2D开发的便捷的同时，还可以同样便捷的实现3D开发，我想通过系列文章对此进行介绍，供想在Windows Phone环境中使用XNA进行3D开发的朋友参考。


         　　3D开发需要更多的知识，包括线性代数、计算机图形学等，这些理论不在本文的范围当中，有需要的朋友可以找到很多参考书，这里不详细介绍。





         　　下面，我们来了解一下3D世界的基本情况。





         　　首先，我们来看一下坐标系。在2D平面中，坐标系是再熟悉不过的了，用的是笛卡尔坐标系，由互相垂直的x、y两个坐标轴唯一确定了一个平面，平面中所有的点都可以表示成(x,y)的形式。





         　　在3D空间中，由于引入了深度，所以平面坐标显然不能满足要求了，需要有三维坐标来表示空间中的点。三维坐标系有时也称为世界坐标系，使用x、 y、z三个坐标轴，是在平面坐标系的x、y轴平面上引入一条垂直于该平面的z轴。在Windows  Phone中，采用了右手坐标系，当手机屏幕面对我们时，z轴的正方向从手机屏幕向外指向人脸。空间中所有的点都被表示成(x,y,z)的形式，原点是 (0,0,0)。坐标系如下图所示。(注：图片来源于微软的实验手册)


         　　既然空间中所有的点都需要使用(x,y,z)的形式来表示，为了便于编程，XNA中提供了Vector3类。Vector3类为空间中的点和矢量的表示带来了便利，常见的用户法是：





         　　Vector3 pos=new Vector3(0,0, 20);





         　　对于零向量或常用的向量，Vector3类也提供了静态方法供我们使用，比如创建一个零向量可以写成：





         　　Vector3 pos=Vector3.Zero;





         　　Vector3类还提供了加、减、乘、除等运算，以及求交点、距离的运算，可以方便的在程序开发中使用。





         　　这样，我们知道了3D坐标系的使用和在代码中的表达，但是，这还不足以进行3D开发。试想，空间中的一个物体，虽然它所处的坐标不变，但我们可以从任意的角度来观看，每个角度观看到的结果却是不一样的。因此，仅有坐标系还是不够的，在下文中我们还要增加新的内容，才能确定一个空间中的物体的真实表达。