在Windows Phone中進行3D開發之一座標系

        Windows Phone中通過XNA為開發人員提供了遊戲架構，大大提高了遊戲開發的效率，這個就不必多言了。在享受使用XNA進行2D開發的便捷的同時，還可以同樣便捷的實現3D開發，我想通過系列文章對此進行介紹，供想在Windows Phone環境中使用XNA進行3D開發的朋友參考。

 

        3D開發需要更多的知識，包括線性代數、電腦圖形學等，這些理論不在本文的範圍當中，有需要的朋友可以找到很多參考書，這裡不詳細介紹。

 

        下面，我們來瞭解一下3D世界的基本情況。

 

        首先，我們來看一下座標系。在2D平面中，座標系是再熟悉不過的了，用的是笛卡爾座標系，由互相垂直的x、y兩個座標軸唯一確定了一個平面，平面中所有的點都可以表示成(x,y)的形式。

 

        在3D空間中，由於引入了深度，所以平面座標顯然不能滿足要求了，需要有三維座標來表示空間中的點。三維座標系有時也稱為全局座標系，使用x、y、z三個座標軸，是在平面座標系統的x、y軸平面上引入一條垂直於該平面的z軸。在Windows Phone中，採用了右手座標系，當手機螢幕面對我們時，z軸的正方向從手機螢幕向外指向人臉。空間中所有的點都被表示成(x,y,z)的形式，原點是(0,0,0)。座標系如所示。（註：圖片來源於微軟的實驗手冊）

 

 

        既然空間中所有的點都需要使用(x,y,z)的形式來表示，為了便於編程，XNA中提供了Vector3類。Vector3類為空白間中的點和向量的表示帶來了便利，常見的使用者法是：

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

 

        對於零向量或常用的向量，Vector3類也提供了靜態方法供我們使用，比如建立一個零向量可以寫成：

Vector3 pos=Vector3.Zero;

 

        Vector3類還提供了加、減、乘、除等運算，以及求交點、距離的運算，可以方便的在程式開發中使用。

 

       這樣，我們知道了3D座標系的使用和在代碼中的表達，但是，這還不足以進行3D開發。試想，空間中的一個物體，雖然它所處的座標不變，但我們可以從任意的角度來觀看，每個角度觀看到的結果卻是不一樣的。因此，僅有座標系還是不夠的，在下文中我們還要增加新的內容，才能確定一個空間中的物體的真實表達。欲知後事如何，且待下文分解。

 

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