三維座標系

相信大家對二維座標系應該很清楚，因為我們似乎在小學的時候就開始接觸二維座標系。二維對於我自己來說，大學畢業以來一直在做二維GIS系統，對二維座標系，地理座標系，以及地圖編碼切片等都有一定的瞭解。雖然三維座標系比二維座標系只多了一維，僅僅多了一個z軸，但複雜度卻大大提升。要知道整天面對的電腦螢幕是一個平面，顯示給使用者的最終結果也是一個二維的映像。這不僅要求開發人員有豐富的空間想象能力，並且還要即時把三維情境轉換成二維映像呈現給使用者。

二維繫統就像在一個大畫布上畫各種元素。即使一個很大情境，也很多的已有資料，在建立切片索引的時候都很簡單，原理也很容易理解。三維繫統更像一個真實的世界，在這個世界的各個位置擺放要顯示的元素。然後拿著一個攝像機穿梭在這些元素中進行拍攝，攝像機就是我們的眼睛，攝像機能拍到的東西，也就是我們的眼睛能看到的東西。

在二維中，我們在放置某個元素的時候，需要有位置資訊。位置資訊一般我們一般會用x，y表示，最常見的就是笛卡爾座標系（見）。當然二維座標系不一定非得以圖的中心為原點，xy軸的方向也可以隨意的定義。

同樣，在三維情境中，也需要使用座標來定位每一個元素。三維情境中，元素的位置就用x，y，z來確定。x，y，z三軸相互垂直，每兩個軸組成一個二維座標系。也可以說，三維空間是由三個相互垂直的二維面組成。為三維座標系，由三個相互垂直的軸組成。所以該空間上在確定唯一位置時，需要三個值才能確定。

同二維座標系一樣，三維座標系的原點位置和方向都可以自己定義，但在某個系統中必須約定一種方式，才能唯一確定。但在一般情況下，都是X軸向右為+，Y軸向上為+，但z軸就不那麼明確的，有的以向裡為+，有得向外為+。於是出現了兩種座標系，左手座標系和右手座標系。二者區分的方法從可以看出來。Ps:相信大家在高中的時學立體幾何時都做過這些動作。

就我個人來看，還是覺得右手座標系比較舒服。而且OGRE和XNA都使用的是右手座標系，一些教科書，三維底層的書和其他的系統使用了左手座標系。但使用什麼座標系和功能是否能實現、效能等沒什麼關係，只是做得一種約定。