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3D圖形學(一):三維幾何學基礎(1):三維坐标系我的了解

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左手坐标系和右手坐标系

3D圖形學(一):三維幾何學基礎(1):三維坐标系我的了解

例:

OpenGL用的是右手坐标系,原點在左下角,向右為x軸正方向,向上為y軸正方向,z軸正方向為螢幕朝人眼的方向——高中數學教科書上的坐标系就是這種坐标系。

iOS的UIKit用的是左手坐标系,原點在左上角,向右為x軸正方向,向下為y軸正方向,z軸正方向為螢幕朝人眼的方向

旋轉正方向

對左手坐标系,确定一個旋轉軸後,左手握住拳頭,拇指指向旋轉軸的正方向,四指彎曲的方向為旋轉的正方向。相應地,右手坐标系就用右手來判定。

3D圖形學(一):三維幾何學基礎(1):三維坐标系我的了解

這是有用處的,确定了旋轉的正方向後,在公式計算中就很容易知道是該使用正角度還是負角度了。

我的了解

對于這兩個概念,我覺得還是很煩的,不夠直覺,需要拿出手來進行比劃才行。在日常生活中,我們判斷左右方向根本不需要拿出手來比劃,如果對這兩個概念的了解就像我們判斷左右方向一樣直覺,不是很好嗎?下面我就做了一些自己的了解,或者說是一種巧記吧。

低軸和高軸的概念

三維坐标系有三個軸,分别為X軸、Y軸、Z軸,定義這三個軸從左到右的屬性為從低到高。

X軸與Y軸中,X軸為低軸,Y軸為高軸;Y軸與Z軸中,Y軸為低軸,Z軸為高軸。

比較特殊的是X軸和Z軸,定義Z軸為低軸,X軸為高軸。

是以,實際上是:按X–>Y–>Z->X方向的相鄰兩個軸,其左邊為低軸,右邊為高軸

左手坐标系和右手坐标系的判斷

一個人站立,以腳為原點,以人體從腳到頭為高軸正方向,以人眼前方為低軸正方向(可以形象地了解成高軸踩着低軸),若第三軸正方向在人的右方,即為右手坐标系;在人的左邊,即為左手坐标系。

例:

Y軸踩着X軸,Z軸正方向在右邊,就是右手坐标系,Z軸正方向在左邊,就是左手坐标系。

Z軸踩着Y軸,X軸正方向在右邊,就是右手坐标系,X軸正方向在左邊,就是左手坐标系。

X軸踩着Z軸,Y軸正方向在右邊,就是右手坐标系,X軸正方向在左邊,就是左手坐标系。

Note: 以後判斷是左手坐标系還是右邊坐标系時,任選兩個軸,分辨出高軸與低軸,再根據另一條在左邊還是右邊,就可以判斷出是左手坐标系還是右邊坐标系了。

旋轉正方向的判斷

圍繞某一條軸旋轉,其旋轉的正方向為另兩條軸中的低軸正方向頂點指向高軸正方向頂點的方向,不論是左手坐标系還是右手坐标系。

對2D平面坐标系來說也是如此。

Note: 很簡單吧,再也不用拿出手來比劃了。